John Dalton(6 september 1766 – 27 juli 1844) var en självutbildad engelsk provinslärare, kemist, meteorolog, naturforskare och kväkare. En av sin tids mest kända och respekterade vetenskapsmän, som blev vida känd för sitt innovativa arbete inom olika kunskapsområden. Han var den förste (1794) att forska och beskriva en synfel som han själv led av - färgblindhet, senare kallad färgblindhet till hans ära; upptäckte lagen om partialtryck (Daltons lag) (1801), lagen om enhetlig expansion av gaser vid upphettning (1802), lagen om löslighet av gaser i vätskor (Henry-Daltons lag). Etablerade lagen om multipla förhållanden (1803), upptäckte fenomenet polymerisation (med exemplet eten och butylen), introducerade begreppet "atomvikt", var den första som beräknade atomvikterna (massan) för ett antal grundämnen och sammanställde den första tabellen över deras relativa atomvikter, och lade därigenom grunden till materiens atomteoretiska struktur.
Professor vid Manchester College, Oxford University (1793), medlem av den franska vetenskapsakademin (1816), president i Manchester Literary and Philosophical Society (sedan 1817), medlem av Royal Society of London (1822) och Royal Society of Edinburgh (1835), pristagare av Royal Medal (1826).
Ungdom
John Dalton föddes i en Quaker-familj i Eaglesfield, Cumberland County. Son till en skräddare, det var först vid 15 års ålder som han började studera med sin äldre bror Jonathan på en Quaker-skola i den närliggande staden Kendal. År 1790 hade Dalton mer eller mindre bestämt sig för sin framtida specialitet, att välja mellan juridik och medicin, men hans planer uppfylldes utan entusiasm - hans oliktänkande föräldrar var kategoriskt emot att studera vid engelska universitet. Dalton var tvungen att stanna i Kendal till våren 1793, varefter han flyttade till Manchester, där han träffade John Gough, en blind polymath-filosof som förmedlade honom mycket av hans vetenskapliga kunskap i en informell miljö. Detta gjorde det möjligt för Dalton att få en position som lärare i matematik och naturvetenskap vid New College, en avvikande akademi i Manchester. Han förblev i denna position till 1800, då kollegiets försämrade ekonomiska situation tvingade honom att avgå; Han började undervisa privat i matematik och naturvetenskap.
I sin ungdom var Dalton nära förknippad med den berömda Eaglesfield-protestanten Elihu Robinson, en professionell meteorolog och ingenjör. Robinson ingav i Dalton ett intresse för olika problem inom matematik och meteorologi. Under sitt liv i Kendal samlade Dalton lösningar på de problem han funderade på i boken "Dinernas och herrarnas dagböcker", och 1787 började han föra sin egen meteorologiska dagbok, i vilken han under 57 år registrerade mer än 200 000 observationer. samma period, återutvecklade Dalton teorin om atmosfärisk cirkulation, som tidigare föreslagits av George Hadley. Forskarens första publikation kallades "Meteorologiska observationer och experiment", den innehöll idéer till många av hans framtida upptäckter. Men trots originaliteten i hans tillvägagångssätt, ägnade det vetenskapliga samfundet inte mycket uppmärksamhet åt Daltons verk. Dalton ägnade sitt andra stora verk åt språket; det publicerades under titeln "Peculiarities of English Grammar" (1801).
Färgblindhet
En frisk person kommer att se siffrorna 44 eller 49 här, men en person med deuteranopia kommer som regel inte att se något
Under halva sitt liv hade Dalton ingen aning om att det var något fel med hans syn. Han studerade optik och kemi, men upptäckte sin defekt tack vare sin passion för botanik. Det faktum att han inte kunde skilja en blå blomma från en rosa, tillskrev han förvirring i klassificeringen av blommor och inte till bristerna i hans egen syn. Han märkte att blomman, som under dagen, i solens ljus, var himmelsblå (eller snarare den färg som han ansåg himmelsblå), såg mörkröd ut i ljuset av ett ljus. Han vände sig till omgivningen, men ingen såg en sådan märklig förvandling, med undantag för hans bror. Således insåg Dalton att det var något fel med hans syn och att detta problem gick i arv. År 1794, omedelbart efter ankomsten till Manchester, valdes Dalton till medlem av Manchester Literary and Philosophical Society (Lit & Phil) och publicerade några veckor senare en artikel med titeln "Unusual Cases of Color Perception", där han förklarade färgens smalhet. uppfattning hos vissa människor genom missfärgning av ögats flytande substans. Efter att ha beskrivit denna sjukdom med sitt eget exempel, väckte Dalton uppmärksamheten från människor som fram till det ögonblicket inte hade insett att de hade den. Även om Daltons förklaring ifrågasattes under hans livstid, var grundligheten i hans forskning om hans egen sjukdom så oöverträffad att termen "färgblindhet" blev fast fäst vid sjukdomen. 1995 utfördes studier på John Daltons bevarade öga, under vilka det visade sig att han led av en sällsynt form av färgblindhet - Protanopia. I det här fallet kan ögat inte känna igen röda, gröna och grönblå färger. Förutom violett och blått kunde han normalt bara känna igen en färg - gul, och skrev om det så här:
Den delen av bilden som andra kallar röd verkar för mig som en skugga eller helt enkelt dåligt upplyst. Orange, grönt och gult verkar vara nyanser av samma färg, allt från intensiv till blekgul.Detta arbete av Dalton följdes av ett dussin nya, ägnade åt en mängd olika ämnen: himlens färg, orsakerna till färskvattenkällor, ljusets reflektion och brytning, såväl som particip på engelska.
Utveckling av det atomistiska konceptet
År 1800 blev Dalton sekreterare för Manchester Literary and Philosophical Society, varefter han presenterade ett antal rapporter under den allmänna titeln "Experiment", ägnade åt att bestämma sammansättningen av gasblandningar, ångtrycket hos olika ämnen vid olika temperaturer i vakuum och i luft, avdunstning av vätskor och termisk expansion av gaser. Fyra sådana artiklar publicerades i Sällskapets Rapporter 1802. Särskilt anmärkningsvärt är inledningen till Daltons andra verk:
Det kan knappast råda något tvivel om möjligheten av övergången av några gaser och deras blandningar till flytande tillstånd; du behöver bara applicera lämpligt tryck på dem eller sänka temperaturen, upp till separation i enskilda komponenter.Efter att ha beskrivit experiment för att fastställa ångtrycket för vatten vid olika temperaturer från 0 till 100 °C, fortsätter Dalton att diskutera ångtrycket för sex andra vätskor och drar slutsatsen att förändringen i ångtryck är ekvivalent för alla ämnen för samma förändring i temperatur.
I sitt fjärde verk skriver Dalton:
Jag ser inga objektiva skäl att anse att det är felaktigt att två gaser (elastiskt medium) med samma initiala tryck expanderar lika mycket när temperaturen ändras. Men för varje given expansion av kvicksilverånga (ett oelastiskt medium) kommer luftens expansion att vara mindre. Således bör en allmän lag som skulle beskriva värmens natur och dess absoluta kvantitet härledas från att studera beteendet hos elastiska medier. GaslagarJoseph Louis Gay-Lussac
Således bekräftade Dalton Gay-Lussacs lag, publicerad 1802. Inom två eller tre år efter att ha läst hans artiklar publicerade Dalton ett antal verk om liknande ämnen, såsom absorptionen av gaser av vatten och andra vätskor (1803); Samtidigt postulerade han lagen om partiella tryck, känd som Daltons lag.
De viktigaste av alla Daltons verk anses vara de som är relaterade till det atomistiska konceptet inom kemin, som hans namn är mest direkt förknippat med. Det föreslås (av Thomas Thomson) att denna teori utvecklades antingen från studier av beteendet hos eten och metan under olika förhållanden, eller från analysen av kvävedioxid och monooxid.
En studie av Daltons laboratorieanteckningar, upptäckt i Lit & Phil-arkiven, tyder på att när han letade efter en förklaring till lagen om multipla förhållanden, kom vetenskapsmannen närmare och närmare att betrakta kemisk interaktion som en elementär handling av att kombinera atomer av vissa massor . Idén om atomer växte gradvis och blev starkare i hans huvud, med stöd av experimentella fakta erhållna från studiet av atmosfären. Den första början av denna idé som kan ses finns i slutet av hans artikel om absorption av gaser (skriven 21 oktober 1803, publicerad 1805). Dalton skriver:
Varför behåller inte vatten sin form som vilken gas som helst? Efter att ha ägnat mycket tid åt att lösa detta problem kan jag inte ge ett lämpligt svar med fullständigt förtroende, men jag är säker på att allt beror på vikten och antalet mikropartiklar i ämnet. Bestämning av atomvikterEn lista över de kemiska symbolerna för enskilda grundämnen och deras atomvikter, sammanställd av John Dalton 1808. Några av symbolerna som användes för att representera kemiska grundämnen vid den tiden går tillbaka till alkemins era. Denna lista kan inte betraktas som en "periodisk tabell" eftersom den inte innehåller upprepade (periodiska) grupper av element. Vissa av ämnena är inte kemiska grundämnen, till exempel kalk (position 8 till vänster). Dalton beräknade atomvikten för varje ämne i förhållande till väte som den lättaste, och avslutade hans lista med kvicksilver, som av misstag tilldelades en atomvikt större än blyets (punkt 6 till höger)
Olika atomer och molekyler i John Daltons bok Ny kurs i kemisk filosofi (1808).
För att visualisera sin teori använde Dalton sitt eget system av symboler, som också presenterades i New Course in Chemical Philosophy. Dalton fortsatte sin forskning och publicerade efter en tid en tabell över de relativa atomvikterna för sex grundämnen - väte, syre, kväve, kol, svavel, fosfor, med vätemassan lika med 1. Observera att Dalton inte beskrev metoden genom att som han bestämde de relativa vikterna, men i hans anteckningar daterade den 6 september 1803 finner vi en tabell för beräkning av dessa parametrar baserad på data från olika kemister om analys av vatten, ammoniak, koldioxid och andra ämnen.
Inför problemet med att beräkna atomernas relativa diameter (som forskaren trodde att alla gaser bestod av), använde Dalton resultaten av kemiska experiment. Om man antar att varje kemisk omvandling alltid sker längs den enklaste vägen, kommer Dalton till slutsatsen att en kemisk reaktion endast är möjlig mellan partiklar med olika vikt. Från och med detta ögonblick upphör Daltons koncept att vara en enkel återspegling av Demokritos idéer. Utvidgningen av denna teori till ämnen ledde forskaren till lagen om flera förhållanden, och experimentet bekräftade perfekt hans slutsats. Det är värt att notera att lagen om multipla förhållanden förutspåddes av Dalton i en rapport om beskrivningen av innehållet av olika gaser i atmosfären, läst i november 1802: "Syre kan kombineras med en viss mängd kväve, eller med två gånger samma, men det kan inte finnas några mellanliggande värden för mängden ämne." Man tror att denna mening tillkom en tid efter att rapporten lästes, men den publicerades inte förrän 1805.
I hans arbete "New Course in Chemical Philosophy" delades alla ämnen upp av Dalton i dubbel, trippel, fyrdubbel, etc. (beroende på antalet atomer i molekylen). I själva verket föreslog han att klassificera strukturerna av föreningar enligt det totala antalet atomer - en atom av element X, kombinerat med en atom av element Y, ger en dubbel förening. Om en atom av element X kombineras med två Y (eller vice versa), så kommer en sådan koppling att vara trippel.
Fem grundläggande principer för Daltons teori Atomerna i alla element är olika från alla andra, och det karakteristiska särdraget i detta fall är deras relativa atommassa. Alla atomer i ett givet element är identiska Atomer av olika grundämnen kan kombineras för att bilda kemiska föreningar, och var och en förening har alltid samma förhållande av atomer i sin sammansättning Atomer kan inte skapas på nytt, delas upp i mindre partiklar eller förstöras genom några kemiska omvandlingar. Varje kemisk reaktion ändrar helt enkelt ordningen i vilken atomer grupperas. se Atomism Kemiska grundämnen är uppbyggda av små partiklar som kallas atomer
Dalton föreslog också "regeln om största enkelhet", som dock inte har fått oberoende bekräftelse: när atomer kombineras i endast ett förhållande indikerar detta bildandet av en dubbelförening.
Detta var bara ett antagande som vetenskapsmannen fick helt enkelt från tro på enkelheten i naturens struktur. Forskare på den tiden hade inte objektiva data för att bestämma antalet atomer av varje element i en komplex förening. Sådana "antaganden" är emellertid avgörande för en sådan teori, eftersom beräkningen av relativa atomvikter är omöjlig utan kunskap om föreningars kemiska formler. Emellertid ledde Daltons hypotes honom att bestämma formeln för vatten som OH (eftersom, från hans teorisynpunkt, vatten är en produkt av H + O-reaktionen, och förhållandet är alltid konstant); för ammoniak föreslog han formeln NH, som naturligtvis inte motsvarar moderna idéer.
Trots de interna motsättningarna i själva hjärtat av Daltons koncept har några av dess principer överlevt till denna dag, om än med mindre reservationer. Låt oss säga att atomer verkligen inte kan delas upp i delar, skapas eller förstöras, men detta gäller bara för kemiska reaktioner. Dalton visste inte heller om förekomsten av isotoper av kemiska element, vars egenskaper ibland skiljer sig från de "klassiska". Trots alla dessa brister påverkade Daltons teori (kemiska atomer) kemins framtida utveckling inte mindre än Lavoisiers syreteori.
Mogna år
James Prescott Joule
Dalton visade sin teori för T. Thomson, som kortfattat beskrev den i den tredje upplagan av sin "Course of Chemistry" (1807), och sedan fortsatte vetenskapsmannen själv sin presentation i den första delen av den första volymen av "The New Course in Kemisk filosofi” (1808). Den andra delen publicerades 1810, men den första delen av andra volymen publicerades inte förrän 1827 - utvecklingen av den kemiska teorin gick mycket längre, det återstående opublicerade materialet var av intresse för en mycket smal publik, även för vetenskapssamfundet. Den andra delen av andra volymen publicerades aldrig.
År 1817 blev Dalton president för Lit & Phil, som han förblev till sin död, och gjorde 116 rapporter, varav de tidigaste är de mest anmärkningsvärda. I en av dem, gjord 1814, förklarar han principerna för volymetrisk analys, där han var en av pionjärerna. År 1840 ansågs hans arbete med fosfater och arsenater (ofta anses vara ett av de svagaste) vara ovärdigt att publiceras av Royal Society, vilket tvingade Dalton att göra det själv. Samma öde drabbade ytterligare fyra av hans artiklar, varav två ("Om mängden syror, alkalier och salter i olika salter", "Om en ny och enkel metod för att analysera socker") innehöll en upptäckt som Dalton själv ansåg vara tvåa i betydelse efter det atomistiska konceptet. Vissa vattenfria salter, när de är upplösta, orsakar inte en ökning av lösningens volym; följaktligen, som forskaren skrev, upptar de vissa "porer" i vattenstrukturen.
James Prescott Joule - Daltons berömda student.
Daltons experimentella metod
Sir Humphry Davy, 1830 gravyr efter en målning av Sir Thomas Lawrence (1769-1830)
Dalton arbetade ofta med gamla och felaktiga instrument, även när bättre fanns tillgängliga. Sir Humphry Davy kallade honom en "oförskämd experimenterare" som alltid hittade de fakta han behövde, och tog dem oftare från hans huvud än från verkliga experimentella förhållanden. Å andra sidan upprepade historiker som var direkt involverade i Dalton ett antal av vetenskapsmannens experiment och talade tvärtom om hans skicklighet.
I förordet till andra delen av den första volymen av The New Deal skriver Dalton att användningen av andras experimentella data vilseledde honom så ofta att han i sin bok bestämde sig för att bara skriva om de saker som han personligen kunde verifiera. Men en sådan "oberoende" resulterade i misstro även mot allmänt accepterade saker. Till exempel kritiserade Dalton och, som det verkar, aldrig helt accepterat Gay-Lussac-gaslagen. Forskaren höll fast vid okonventionella åsikter om klorets natur även efter att G. Davy etablerat dess sammansättning; Han förkastade kategoriskt J. Ya Berzelius nomenklatur, trots att många ansåg det mycket enklare och bekvämare än det krångliga systemet med Dalton-symboler.
Personligt liv och sociala aktiviteter
John Dalton (från boken: A. Shuster, A. E. Shipley. Brittiskt vetenskapsarv. - London, 1917)
Redan innan skapandet av sitt atomistiska koncept var Dalton allmänt känd i vetenskapliga kretsar. 1804 erbjöds han att hålla en kurs med föreläsningar i naturfilosofi vid Royal Institution (London), där han sedan läste en annan kurs 1809-1810. Några av Daltons samtida ifrågasatte hans förmåga att presentera material på ett intressant och vackert sätt; John Dalton hade en grov, tyst, uttryckslös röst; dessutom förklarade vetenskapsmannen även de enklaste sakerna för komplicerat.
1810 bjöd Sir Humphry Davy in honom att ställa upp i valet till Royal Society, men Dalton vägrade, uppenbarligen på grund av ekonomiska svårigheter. 1822 fann han sig själv som kandidat utan att veta om det, och efter valen betalade han erforderligt arvode. Sex år före denna händelse blev han motsvarande medlem av den franska vetenskapsakademin, och 1830 valdes han till en av de åtta utländska medlemmarna i akademin (i stället för Davy).
År 1833 tilldelade Earl Greys regering honom en lön på 150 pund, 1836 ökade den till 300.
Dalton gifte sig aldrig och hade få vänner. Han bodde i ett kvarts sekel med sin vän R. W. Jones (1771-1845) i George's Street, Manchester; hans vanliga rutin med laboratorie- och undervisningsarbete avbröts endast av årliga utflykter till Lake District eller enstaka besök i London. 1822 gjorde han en kort resa till Paris, där han träffade olika lokala vetenskapsmän. Också, lite tidigare, deltog han i ett antal vetenskapliga kongresser av British Association i York, Oxford, Dublin och Bristol.
Livets slut, arv
Passepartout av Dalton (cirka 1840).
Byst av Dalton av den engelske skulptören Chantray
1837 drabbades Dalton av en lindrig hjärtinfarkt, men redan 1838 orsakade nästa smäll honom talskada; detta hindrade dock inte vetenskapsmannen från att fortsätta sin forskning. I maj 1844 överlevde han ytterligare ett slag, och den 26 juli gjorde han med darrande hand den sista anteckningen i sin meteorologiska journal; Den 27 juli hittades Dalton död i sin lägenhet i Manchester.
John Dalton begravdes på Ardwick Cemetery, Manchester. Numera finns det en lekplats på kyrkogårdens plats, men fotografier av den har bevarats. En byst av Dalton (av Chantray) pryder ingången till King's College Manchester, och en staty av Dalton, också av Chantray, finns nu i Manchester City Hall.
Till minne av Daltons arbete använder vissa kemister och biokemister informellt termen "dalton" (eller Da för kort) för att beteckna en enhet av atommassa för ett element (motsvarande 1/12 av massan av 12C). Också uppkallad efter vetenskapsmannen är gatan som förbinder Deansgate och Albert Square i centrala Manchester.
En av byggnaderna på campus vid University of Manchester är uppkallad efter John Dalton. Den inrymmer den tekniska fakulteten och är värd för de flesta föreläsningar i naturvetenskapliga ämnen. Vid utgången från byggnaden finns en staty av Dalton, flyttad hit från London (William Teeds verk, 1855, tills 1966 stod den på Piccadilly Square).
Studentbostaden vid University of Manchester bär också Daltons namn. Universitetet har inrättat olika anslag uppkallade efter Dalton: två i kemi, två i matematik och Daltonpriset i naturhistoria. Det finns också Dalton-medaljen, som periodiskt delas ut av Manchester Literary and Philosophical Society (totalt 12 medaljer utfärdades).
Det finns en krater på månen uppkallad efter honom.
Mycket av John Daltons verk förstördes i bombningen av Manchester den 24 december 1940. Isaac Asimov skrev om detta: "I krig dör inte bara de levande."
Grunden för varje teori inom naturvetenskap
det finns alltid något som inte kan
bekräftas experimentellt.
I. Ja Berzelius
Hur skiljer sig D. Daltons atomteori från tidigare versioner av atomism? Vilket inflytande hade Daltons arbete på den efterföljande utvecklingen av naturvetenskapen? Vad nytt bidrog Daltons atomism till förståelsen av tillkomsten av ämnens egenskaper?
Lektion-föreläsning
STUDIEN OM SAMMANSÄTTNING AV SUBSTANSER. Historiskt hände det så att läran om element och atomistiska idéer fram till början av 1800-talet. ansågs vara fundamentalt olika sätt att förklara kroppars struktur och egenskaper. Egenskaper förklarades ofta av förekomsten i kroppen av vissa elementära principer, vars roll kunde spelas av elementen i Aristoteles (eld, vatten, luft, jord), de tre principerna för Paracelsus (kvicksilver, svavel, salt) eller alla andra uppsättningar av elementära essenser. Förespråkare av atomistiska idéer förknippade egenskaper med de geometriska och mekaniska egenskaperna hos de partiklar som utgör kroppen (till exempel med deras storlek, form, rörelse, med deras inneboende krafter).
Lavoisiers idé om förekomsten i naturen av ett ändligt antal element som har en viss uppsättning egenskaper och kan bestämmas med metoder för kemisk analys bidrog till den efterföljande syntesen av atomism och studien av element.
Men för att dessa två läror skulle smälta samman till en måste atomteorin modifieras. Och det viktigaste som måste göras var att hitta en egenskap hos atomen som å ena sidan skulle förbli oförändrad under kemiska reaktioner och aggregatövergångar, och å andra sidan skulle vara mottaglig för kvantitativ experimentell bestämning. Varken formen eller storleken på atomerna var lämpliga för denna roll, om så bara för att de inte kunde bestämmas experimentellt. Som en lämplig egenskap hos atomen valde D. Dalton relativ atomvikt (termen används för närvarande relativ atommassa, eller helt enkelt "atommassa").
John Dalton (1766-1844) - engelsk fysiker och kemist. Arbetade inom meteorologi och gasfysik, beskrev synfelet som kallas färgblindhet
DALTONS TEORI. Allt började med meteorologi, som Dalton studerade under hela sitt vuxna liv, och gjorde omkring 200 000 register över väderförhållanden. I processen för meteorologiska observationer blev han intresserad av egenskaperna hos gaser och gasblandningar, och när han diskuterade vissa frågor om gasernas fysik använde han atomteorier, som var mycket vanliga i England sedan 1600-talet. Som ett resultat hade han 1801 utvecklat följande idéer om det gasformiga tillståndets natur:
- gasatomer är omgivna av ett termogent skal, vars volym ökar med ökande temperatur;
- mellan gaspartiklar finns det frånstötande krafter orsakade av avstötning av kaloriskal och attraktionskrafter ("kemisk affinitet");
- gaspartiklar är placerade i rymden så tätt att kaloriskalen vidrör varandra (bild 55).
Ris. 55. Dalton gasmodell
För att svara på ett antal viktiga frågor (varför gasdiffusion inträffar; varför atmosfären inte stratifierar, d.v.s. varför tunga gaser inte ackumuleras nära jordens yta, etc.), var det nödvändigt att först och främst lära sig hur man bestämmer sammansättningen av gasblandningen; till en början - åtminstone mängden syre i den: utan detta var det omöjligt att experimentellt studera förändringen i atmosfärens sammansättning med höjden, lösligheten av gaser i vatten och andra problem. Det snabbaste sättet att bestämma syre i en gasblandning, enligt Dalton, kan vara det så kallade Priestley-testet, det vill säga reaktioner som i modern notation har formen:
2NO + O 2 → 2NO 2 eller i närvaro av vatten:
2NO + O2 + H2O → HNO2 + HNO3
Som ett resultat kom Dalton till behovet av att bestämma sammansättningen av kväveoxider, och för detta var det nödvändigt att känna till de relativa atommassorna av kväve och syre. Det var alltså i processen att lösa det kemiska problemet med sammansättningen av kväveoxider som problemet med att bestämma relativa atommassor uppstod. Men för att skapa en skala av relativa atommassor (Dalton tog massan av en väteatom som en), var det nödvändigt att känna till atomsammansättningarna av föreningar - hur många atomer av varje grundämne ingår i molekylen ("komplexet" atom”, i Daltons terminologi) av en given förening, och för att bestämma atomsammansättningen av en förening måste du känna till dess elementära sammansättning (i viktprocent) och... de relativa atommassorna för elementens atomer ingår i föreningen. Cirkeln är sluten.
För att på något sätt komma ur den här situationen kom Dalton på en regel som han kallade "enkelhetsregeln." Han kom bara på det, eftersom han inte kunde ge några mer eller mindre övertygande argument för att bevisa denna regel, bara spekulativa sådana, som "naturen agerar alltid på det enklaste sättet", "man ska inte öka komplexiteten i onödan" osv. .
Kemiska symboler för D. Dalton. 1810
Enligt denna regel, om två grundämnen endast bildar en förening (som t.ex. väte och syre bara ger vatten; väteperoxid hade ännu inte upptäckts), så kommer dess sammansättning att vara den enklaste: AB, dvs vatten i detta fall bör har sammansättningen av HO, ammoniak NH, etc. Som vi ser "gissade" Dalton inte sammansättningen av vatten och ammoniak, och därför visade sig hans numeriska skala av relativa atommassor vara felaktig.
Men ofullkomligheterna i Daltons teori förtar inte det genombrott han gjorde. Dalton utgick i sitt resonemang från det faktum att ett grundämne är atomer av samma typ, med vissa atomvikter, och varje atom är en atom av ett visst kemiskt grundämne. Med andra ord, atomerna i olika kemiska grundämnen är inte identiska i sina egenskaper och i sina massor, medan alla atomer av samma ämne är helt identiska.
Dessutom visade Dalton att den atomteorin han föreslog inte bara kunde vara spekulativ, utan också en fungerande teori: problemet med tillkomsten av ämnens egenskaper kan och bör associeras med kropparnas atomära sammansättning.
Atomistiska idéer och idéer om elementen, efter att ha genomgått en lång historisk utveckling, förenades slutligen till en grundläggande lära.
- I sina beräkningar av de relativa atommassorna av kväve och syre utgick Dalton från de som var kända i början av 1800-talet. data om den procentuella (viktiga) sammansättningen av vatten (85 % syre och 15 % väte) och ammoniak (80 % kväve och 20 % väte). Baserat på dessa data och Daltons princip om enkelhet, bestäm värdena han erhöll för de relativa massorna av kväve och syre (Dalton tog atommassan av väte som 1).
- Till en början trodde Dalton att en av kväveoxiderna, den så kallade salpetersyran, hade en atomär sammansättning som i modern notation kan representeras av formeln NO 2. Den procentuella (vikt)sammansättningen av denna oxid, enligt data av den tiden, var följande: 29,5 % kväve och 70,5 % syre. Genom att jämföra den hypotetiska atomära och experimentellt bestämda procentsammansättningen av denna oxid och använda sin skala av relativa atommassor (se föregående problem), föreslog Dalton en ny formel för ammoniumnitrat. Vilken? Motivera ditt svar med beräkningar.
- Hur kan man tolka lagen om kompositionens beständighet utifrån Daltons atomteori?
- Varför kallade Dalton sitt tvådelade verk, publicerat 1808-1810, "A New System of Chemical Philosophy"?
- Vilka bestämmelser i Daltons atomteori, enligt din åsikt, orsakade de största invändningarna bland hans samtida?
DALTON John (Dalton J.)
(6.IX.1766 - 27.VII.1844)
John Dalton Född i en fattig familj hade han stor blygsamhet och en extraordinär kunskapstörst. Han hade ingen viktig universitetsposition utan var en enkel lärare i matematik och fysik på skola och högskola.
Dalton upptäckte fysikens gaslagar, och inom kemin sammanställde lagen om multipla förhållanden den allra första tabellen över relativa atommassor och skapade det första systemet av kemiska symboler för enkla och komplexa ämnen.
John Dalton - engelsk kemist och fysiker, medlem av Royal Society of London (sedan 1822). Född i Eaglesfield (Cumberland). Jag fick min utbildning på egen hand.
Åren 1781-1793 - lärare i matematik vid en skola i Kendal, från 1793 undervisade han i fysik och matematik vid New College i Manchester.
Grundläggande vetenskaplig forskning före 1800-1803. tillhör fysik, senare - till kemi.
Genomförde (sedan 1787) meteorologiska observationer, studerade himlens färg, värmens natur, brytning och reflektion av ljus. Som ett resultat skapade han teorin om avdunstning och blandning av gaser.
Beskrev (1794) en synfel som kallas färgblindhet.
Öppnad tre lagar, som utgjorde kärnan i hans fysiska atomism av gasblandningar: partiella tryck gaser (1801), beroenden volym gaser vid konstant tryck på temperatur(1802, oberoende av J.L. Gay-Lussac) och beroende löslighet gaser från deras partiella tryck(1803) Dessa arbeten ledde honom till lösningen av det kemiska problemet med förhållandet mellan ämnens sammansättning och struktur.
Föreslagen och underbyggd (1803-1804) teori om atomstruktur, eller kemisk atomism, som förklarade den empiriska lagen om kompositionens beständighet.
Teoretiskt förutspått och upptäckt (1803) multipellagen: om två grundämnen bildar flera sammansättningar, så är massorna av ett grundämne per samma massa av det andra relaterade som heltal.
Sammanställd (1803) den första tabell över relativa atommassor väte, kväve, kol, svavel och fosfor, med atommassan av väte som enhet.
Föreslagen (1804) system av kemiska tecken för "enkla" och "komplexa" atomer.
Han utförde (sedan 1808) arbete som syftade till att klargöra vissa bestämmelser och förklara kärnan i atomteorin.
Medlem av många vetenskapsakademier och vetenskapliga sällskap.
Den första vetenskapsmannen som nådde betydande framgång i den nya riktningen för utveckling av kemi var den engelske kemisten John Dalton (1766-1844), vars namn är nära förknippat med atomteori. I början av 1800-talet upptäckte Dalton flera nya experimentella principer: partialtryckens lag(Daltons lag), lagen om löslighet av gaser i vätskor(Henry-Dalton lag) och slutligen multipellagen. Det är omöjligt att förklara dessa mönster (främst lagen om multipla förhållanden) utan att anta antagandet att materia är diskret. Baserat på lagen om multipla förhållanden, upptäckt 1803, och lagen om kompositionens beständighet, utvecklade Dalton sin atom-molekylära teori, som beskrivs i hans arbete "A New System of Chemical Philosophy", publicerad 1808.
Huvudbestämmelserna i Daltons teori är följande:
1. Alla ämnen består av ett stort antal atomer (enkla eller komplexa).
2. Atomer av samma ämne är helt identiska. Enkla atomer är absolut oföränderliga och odelbara.
3. Atomer av olika grundämnen kan kombineras med varandra i vissa proportioner.
4. Atomernas viktigaste egenskap är atomvikt.
Redan 1803 dök den första tabellen över relativa atomvikter för vissa grundämnen och föreningar upp i Daltons laboratoriejournal; Som referenspunkt väljer Dalton atomvikten för väte, taget lika med enhet. För att beteckna elementens atomer använder Dalton symboler i form av cirklar med olika figurer inuti. Därefter korrigerade Dalton upprepade gånger grundämnenas atomvikter, men för de flesta grundämnen gav han felaktiga värden på atomvikter.
Dalton tvingades göra antagandet att atomer av olika grundämnen går samman för att bilda komplexa atomer. "principen om maximal enkelhet". Kärnan i principen är att om det bara finns en binär förening av två element, så bildas dess molekyl (komplex atom) av en atom av ett element och en atom av ett annat (en komplex atom är dubbel i Daltons terminologi). Trippel och mer komplexa atomer bildas endast när det finns flera föreningar som bildas av två element. Därför antog Dalton att vattenmolekylen består av en syreatom och en väteatom. Resultatet är ett underskattat värde på atomvikten av syre, vilket i sin tur leder till felaktig bestämning av metallernas atomvikter baserat på oxidernas sammansättning. Principen om största enkelhet (understödd av Daltons auktoritet som skaparen av den atom-molekylära teorin) spelade därefter en viss negativ roll för att lösa problemet med atomvikter. Men generellt sett låg Daltons atomteori till grund för all vidareutveckling av naturvetenskapen.
DALTON, John
Den engelske fysikern och kemisten John Dalton föddes i byn Eaglesfield i Cambeoland i en vävarfamilj. Han fick sin utbildning på egen hand, förutom de lektioner i matematik som han tog av den blinde läraren J. Gauff. Åren 1781–1793 Dalton undervisade i matematik på en skola i Kendal, och från 1793 - fysik och matematik vid New College i Manchester. Daltons vetenskapliga arbete började 1787 med observationer av luften. Under de följande 57 åren förde han en meteorologisk dagbok där han registrerade mer än 200 000 observationer. Under sina årliga resor runt Lake District, besteg Dalton topparna i Skiddaw och Helvellyn för att mäta atmosfärstrycket och ta luftprover.
År 1793 publicerade Dalton sitt första verk, Meteorological Observations and Sketches, som innehöll början på hans framtida upptäckter. I ett försök att förstå varför gaser i atmosfären bildar en blandning med vissa fysikaliska egenskaper och inte är placerade ovanför varandra i lager i enlighet med deras densitet, slog han fast att gasens beteende inte beror på blandningens sammansättning. Dalton formulerade lagen om gasernas partialtryck och upptäckte också beroendet av gasernas löslighet på deras partialtryck. År 1802 upptäckte Dalton oberoende, oberoende av J. L. Gay-Lussac och J. Charles, en av gaslagarna: vid konstant tryck, med ökande temperatur, expanderar alla gaser lika.
När han studerade sammansättningen av kemiska föreningar, slog Dalton fast att i olika föreningar av två element, för samma mängd av ett element finns det mängder av det andra, relaterade till varandra som enkla heltal (lagen om flera förhållanden). Dalton försökte förklara de upptäckta lagarna med hjälp av de atomistiska koncept han utvecklade. Dalton introducerade begreppet atomvikt som atomens viktigaste egenskap. Med atomvikten för väte som en, beräknade Dalton atomvikterna för ett antal element och sammanställde den första tabellen över relativa atommassor (1803).
Dalton betraktade kemiska reaktioner som processer för koppling och separation av atomer kopplade till varandra, eftersom endast detta kunde förklara de plötsliga förändringarna i sammansättningen när man omvandlar en förening till en annan. Därför måste varje atom av något grundämne, förutom en viss massa, ha specifika egenskaper och vara odelbar ur kemisk synvinkel.
Daltons beräkningar av atommassorna var felaktiga eftersom han inte särskiljde mellan atomer och molekyler och kallade de sistnämnda för komplexa atomer. Ändå var det tack vare Dalton som atomismen fick en ny naturvetenskaplig grund; Daltons arbete blev en viktig milstolpe i utvecklingen av kemisk vetenskap. År 1804 föreslog Dalton också ett system av kemiska symboler för "enkla" och "komplexa" atomer. Daltons namn ges till ett synfel - färgblindhet, som han själv led av och som han beskrev 1794.
År 1816 valdes Dalton till medlem av den franska vetenskapsakademin, ordförande i Manchester Literary and Philosophical Society och 1822 till medlem av Royal Society of London. År 1832 tilldelade Oxford University honom graden doktor i juridik.
