John Dalton(6 Eylül 1766 - 27 Temmuz 1844) kendi kendini yetiştirmiş bir İngiliz taşra öğretmeni, kimyager, meteorolog, doğa bilimci ve Quaker'dı. Çeşitli bilgi alanlarındaki yenilikçi çalışmalarıyla geniş çapta tanınan, zamanının en ünlü ve saygın bilim adamlarından biri. Araştırma yapan ve kendisinin de muzdarip olduğu bir görme kusurunu tanımlayan ilk kişiydi (1794) - daha sonra onun onuruna renk körlüğü olarak adlandırılan renk körlüğü; kısmi basınç yasasını (Dalton yasası) (1801), ısıtıldığında gazların düzgün genleşme yasasını (1802), gazların sıvılarda çözünürlük yasasını (Henry-Dalton yasası) keşfetti. Çoklu oranlar yasasını oluşturdu (1803), polimerizasyon olgusunu keşfetti (etilen ve butilen örneğini kullanarak), “atom ağırlığı” kavramını tanıttı, bir dizi elementin atom ağırlıklarını (kütlesini) hesaplayan ilk kişi oldu ve bunların bağıl atom ağırlıklarının ilk tablosunu derleyerek maddenin atom teorisi yapısının temelini attı.
Manchester College Profesörü, Oxford Üniversitesi (1793), Fransız Bilimler Akademisi üyesi (1816), Manchester Edebiyat ve Felsefe Topluluğu başkanı (1817'den beri), Londra Kraliyet Cemiyeti (1822) ve Kraliyet Cemiyeti üyesi Edinburgh (1835), Kraliyet Madalyası sahibi (1826).
Gençlik
John Dalton, Cumberland İlçesi, Eaglesfield'da bir Quaker ailesinde doğdu. Bir terzinin oğluydu ve henüz 15 yaşındayken ağabeyi Jonathan'ın yanında yakındaki Kendal kasabasındaki bir Quaker okulunda okumaya başladı. 1790'a gelindiğinde Dalton, hukuk ve tıp arasında seçim yaparak gelecekteki uzmanlık alanına az çok karar vermişti, ancak planları coşkuyla karşılanmadı - muhalif ebeveynleri kategorik olarak İngiliz üniversitelerinde okumaya karşıydı. Dalton, 1793 baharına kadar Kendal'da kalmak zorunda kaldı, ardından Manchester'a taşındı ve burada kendisine bilimsel bilgisinin çoğunu gayri resmi bir ortamda aktaran kör bir bilge filozof olan John Gough ile tanıştı. Bu, Dalton'un Manchester'daki muhalif bir akademi olan New College'da matematik ve fen bilimleri öğreten bir pozisyon elde etmesini sağladı. Üniversitenin kötüleşen mali durumunun onu istifaya zorladığı 1800 yılına kadar bu pozisyonda kaldı; Matematik ve fen alanlarında özel ders vermeye başladı.
Gençliğinde Dalton, profesyonel bir meteorolog ve mühendis olan ünlü Eaglesfield Protestanı Elihu Robinson ile yakından ilişkiliydi. Robinson, Dalton'a matematik ve meteorolojinin çeşitli problemlerine ilgi duymasını sağladı. Dalton, Kendal'da geçirdiği süre boyunca "Hanımların ve Beylerin Günlükleri" kitabında ele aldığı sorunlara çözümler topladı ve 1787 yılında kendi meteoroloji günlüğünü tutmaya başladı ve bu günlüğe 57 yıl boyunca 200.000'den fazla gözlem kaydetti. Aynı dönemde Dalton, daha önce George Hadley tarafından önerilen atmosferik dolaşım teorisini yeniden geliştirdi. Bilim adamının ilk yayınına "Meteorolojik Gözlemler ve Deneyler" adı verildi ve gelecekteki keşiflerinin çoğu için fikir tohumları içeriyordu. Ancak yaklaşımının özgünlüğüne rağmen bilim camiası Dalton'un çalışmalarına pek ilgi göstermedi. Dalton ikinci büyük eserini dile adadı; “İngilizce Dilbilgisinin Tuhaflıkları” (1801) başlığı altında yayınlandı.
Renk körlüğü
Sağlıklı bir kişi burada 44 veya 49 rakamlarını görecektir, ancak döteranopisi olan bir kişi kural olarak hiçbir şey görmeyecektir.
Hayatının yarısı boyunca Dalton'un görüşünde bir sorun olduğuna dair hiçbir fikri yoktu. Optik ve kimya okudu ancak botaniğe olan tutkusu sayesinde kusurunu keşfetti. Mavi bir çiçeği pembe bir çiçekten ayırt edememesini, kendi görme yeteneğindeki eksikliklere değil, çiçeklerin sınıflandırılmasındaki karışıklığa bağladı. Gündüz güneş ışığında gök mavisi (daha doğrusu gök mavisi olarak kabul ettiği renk) olan çiçeğin, mum ışığında koyu kırmızı göründüğünü fark etti. Etrafındakilere döndü ama kardeşi dışında kimse bu kadar tuhaf bir dönüşüm görmedi. Böylece Dalton, vizyonunda bir sorun olduğunu ve bu sorunun kalıtsal olduğunu fark etti. 1794'te, Manchester'a geldikten hemen sonra Dalton, Manchester Edebiyat ve Felsefe Topluluğu'nun (Lit & Phil) bir üyesi seçildi ve birkaç hafta sonra, renklerin darlığını açıkladığı "Olağandışı Renk Algısı Durumları" başlıklı bir makale yayınladı. bazı kişilerin gözün sıvı maddesinin renginin değişmesiyle algılanması. Bu hastalığı kendi örneğiyle anlatan Dalton, o ana kadar bu hastalığa sahip olduklarının farkına varamayan insanların dikkatini çekti. Her ne kadar Dalton'un açıklaması yaşamı boyunca sorgulanmış olsa da, kendi hastalığına ilişkin araştırmasının titizliği o kadar emsalsizdi ki, "renk körlüğü" terimi hastalığa sıkı sıkıya bağlı hale geldi. 1995 yılında John Dalton'un korunmuş gözü üzerinde çalışmalar yapıldı ve bu sırada nadir görülen bir renk körlüğü olan Protanopia'dan muzdarip olduğu ortaya çıktı. Bu durumda göz kırmızı, yeşil ve yeşil-mavi renkleri tanıyamaz. Menekşe ve maviye ek olarak normalde yalnızca tek bir rengi tanıyabiliyordu: sarı ve bunun hakkında şu şekilde yazdı:
Resmin başkalarının kırmızı olarak adlandırdığı kısmı bana gölge gibi ya da yetersiz aydınlatılmış gibi geliyor. Turuncu, yeşil ve sarı, yoğundan soluk sarıya kadar aynı rengin tonları gibi görünmektedir.Dalton'un bu çalışmasını, çeşitli konulara ayrılmış bir düzine yeni çalışma takip etti: gökyüzünün rengi, tatlı su kaynaklarının nedenleri, ışığın yansıması ve kırılmasının yanı sıra İngilizce dilindeki katılımcılar.
Atomistik kavramın gelişimi
1800 yılında Dalton, Manchester Edebiyat ve Felsefe Derneği'nin sekreteri oldu ve ardından gaz karışımlarının bileşimini, çeşitli maddelerin vakumda farklı sıcaklıklarda buhar basıncını belirlemeye yönelik "Deneyler" genel başlığı altında bir dizi rapor sundu. ve havada sıvıların buharlaşması ve gazların termal genleşmesi. Bu türden dört makale 1802'de Cemiyetin Raporlarında yayımlandı. Dalton'un ikinci çalışmasının girişi özellikle dikkate değerdir:
Herhangi bir gazın ve bunların karışımlarının sıvı duruma geçme olasılığı konusunda neredeyse hiç şüphe olamaz, tek tek bileşenlere ayrılana kadar onlara uygun basınç uygulamanız veya sıcaklığı düşürmeniz yeterlidir.Dalton, 0 ila 100 °C arasındaki çeşitli sıcaklıklarda suyun buhar basıncını belirlemeye yönelik deneyleri anlattıktan sonra, diğer altı sıvının buhar basıncını tartışmaya devam eder ve aynı basınç değişikliği için buhar basıncındaki değişimin tüm maddeler için eşdeğer olduğu sonucuna varır. sıcaklık.
Dördüncü çalışmasında Dalton şöyle yazıyor:
Aynı başlangıç basıncına sahip herhangi iki gazın (elastik ortam) sıcaklık değiştiğinde eşit şekilde genişlediği gerçeğinin yanlış olduğunu düşünmek için herhangi bir nesnel neden göremiyorum. Bununla birlikte, cıva buharının (esnek olmayan bir ortam) herhangi bir genleşmesi için, havanın genleşmesi daha az olacaktır. Bu nedenle, ısının doğasını ve mutlak miktarını tanımlayan genel bir yasa, elastik ortamın davranışını inceleyerek türetilmelidir. Gaz kanunlarıJoseph Louis Gay-Lussac
Böylece Dalton, 1802'de yayınlanan Gay-Lussac yasasını doğruladı. Dalton, makalelerini okuduktan sonraki iki veya üç yıl içinde, gazların su ve diğer sıvılar tarafından emilmesi (1803); Aynı zamanda Dalton yasası olarak bilinen kısmi basınçlar yasasını da öne sürdü.
Dalton'un tüm eserleri arasında en önemlileri, adının en doğrudan ilişkilendirildiği kimyadaki atomistik kavramla ilgili olanlar olarak kabul edilir. Bu teorinin ya etilen ve metanın çeşitli koşullar altındaki davranışlarına ilişkin çalışmalardan ya da nitrojen dioksit ve monoksitin analizinden geliştirildiği öne sürülmektedir (Thomas Thomson tarafından).
Lit & Phil arşivlerinde keşfedilen Dalton'un laboratuvar notları üzerine yapılan bir çalışma, çoklu oranlar yasasına bir açıklama ararken bilim adamının kimyasal etkileşimi belirli kütlelerdeki atomları birleştirmenin temel bir eylemi olarak düşünmeye giderek daha da yaklaştığını gösteriyor. . Atmosferin incelenmesinden elde edilen deneysel gerçeklerle desteklenen atom fikri kafasında yavaş yavaş büyüdü ve güçlendi. Bu fikrin ilk başlangıcı, gazların emilmesiyle ilgili makalesinin en sonunda bulunabilir (21 Ekim 1803'te yazılmıştır, 1805'te yayınlanmıştır). Dalton şöyle yazıyor:
Su neden herhangi bir gaz gibi şeklini korumuyor? Bu sorunu çözmeye çok zaman ayırdığım için tam bir güvenle uygun bir cevap veremem ama eminim ki her şey maddedeki mikropartiküllerin ağırlığına ve sayısına bağlıdır. Atom ağırlıklarının belirlenmesiTek tek elementlerin kimyasal sembollerinin ve atom ağırlıklarının listesi, John Dalton tarafından 1808'de derlendi. O dönemde kimyasal elementleri temsil etmek için kullanılan sembollerden bazıları simya çağına kadar uzanıyor. Bu liste, tekrarlanan (periyodik) element gruplarını içermediğinden "Periyodik Tablo" olarak kabul edilemez. Kireç (solda konum 8) gibi bazı maddeler kimyasal element değildir. Dalton, her maddenin atom ağırlığını hidrojene göre en hafif madde olarak hesapladı ve listesini cıva ile bitirdi; bu maddeye yanlışlıkla kurşununkinden daha büyük bir atom ağırlığı verildi (sağdaki madde 6)
John Dalton'un kitabındaki çeşitli atomlar ve moleküller Kimya felsefesinde yeni ders (1808).
Teorisini görselleştirmek için Dalton, New Course in Chemical Philosophy'de de sunulan kendi sembol sistemini kullandı. Araştırmasına devam eden Dalton, bir süre sonra hidrojenin kütlesini 1'e eşit alarak altı elementin (hidrojen, oksijen, nitrojen, karbon, kükürt, fosfor) göreceli atom ağırlıklarını gösteren bir tablo yayınladı. Dalton'un yöntemi şu şekilde açıklamadığını unutmayın: bağıl ağırlıklarını kendisi belirledi, ancak 6 Eylül 1803 tarihli notlarında, çeşitli kimyagerlerin su, amonyak, karbondioksit ve diğer maddelerin analizine ilişkin verilerine dayanarak bu parametreleri hesaplamak için bir tablo buluyoruz.
Bilim adamının tüm gazların oluştuğuna inandığı atomların bağıl çapını hesaplama sorunuyla karşı karşıya kalan Dalton, kimyasal deneylerin sonuçlarını kullandı. Herhangi bir kimyasal dönüşümün her zaman en basit yolda gerçekleştiğini varsayarak Dalton, kimyasal reaksiyonun yalnızca farklı ağırlıktaki parçacıklar arasında mümkün olduğu sonucuna varır. Bu andan itibaren Dalton'un kavramı Demokritos'un fikirlerinin basit bir yansıması olmaktan çıkıyor. Bu teorinin maddelere genişletilmesi araştırmacıyı çoklu oranlar kanununa götürdü ve deney onun sonucunu mükemmel bir şekilde doğruladı. Çoklu oranlar yasasının, Kasım 1802'de okunan, atmosferdeki çeşitli gazların içeriğinin açıklamasına ilişkin bir raporda Dalton tarafından tahmin edildiğini belirtmekte fayda var: “Oksijen, belirli bir miktarda nitrojenle veya iki katı nitrojenle birleşebilir. aynı, ancak madde miktarının herhangi bir ara değeri olamaz". Bu cümlenin raporun okunmasından bir süre sonra eklendiği sanılıyor ancak 1805 yılına kadar yayımlanamadı.
“Kimya Felsefesinde Yeni Ders” adlı çalışmasında tüm maddeler Dalton tarafından ikili, üçlü, dörtlü vb. (moleküldeki atom sayısına bağlı olarak) olarak bölünmüştür. Aslında, bileşiklerin yapılarını toplam atom sayısına göre sınıflandırmayı önerdi - X elementinin bir atomu, Y elementinin bir atomu ile birleştiğinde çift bileşik elde edilir. X elementinin bir atomu iki Y ile birleşirse (veya tersi), böyle bir bağlantı üçlü olacaktır.
Dalton teorisinin beş temel prensibi Herhangi bir elementin atomları diğerlerinden farklıdır ve bu durumda karakteristik özellik göreceli atom kütleleridir. Belirli bir elementin tüm atomları aynıdır Farklı elementlerin atomları birleşerek kimyasal bileşikler oluşturabilir ve her biri bileşiğin bileşiminde her zaman aynı atom oranı bulunur. Atomlar yeniden oluşturulamaz, daha küçük parçacıklara bölünemez veya herhangi bir kimyasal dönüşümle yok edilemez. Herhangi bir kimyasal reaksiyon basitçe atomların gruplanma sırasını değiştirir. bkz. Atomizm Kimyasal elementler atom adı verilen küçük parçacıklardan oluşur.
Dalton ayrıca "en basitlik kuralı"nı da önerdi; ancak bu kural bağımsız olarak doğrulanmadı: Atomlar yalnızca tek bir oranda birleştiğinde bu, ikili bir bileşiğin oluştuğunu gösterir.
Bu yalnızca bilim adamının doğanın yapısının basitliğine olan inancından dolayı aldığı bir varsayımdı. O zamanın araştırmacıları, karmaşık bir bileşikteki her bir elementin atom sayısını belirlemek için objektif verilere sahip değildi. Bununla birlikte, bu tür "varsayımlar" böyle bir teori için hayati öneme sahiptir, çünkü bileşiklerin kimyasal formülleri bilinmeden bağıl atom ağırlıklarının hesaplanması imkansızdır. Ancak Dalton'un hipotezi onu suyun formülünü OH olarak belirlemeye yöneltti (çünkü onun teorisi açısından su, H + O reaksiyonunun bir ürünüdür ve oran her zaman sabittir); amonyak için elbette modern fikirlere uymayan NH formülünü önerdi.
Dalton'un konseptinin tam kalbinde yer alan iç çelişkilere rağmen, bazı ilkeleri, küçük çekincelerle de olsa, günümüze kadar gelmiştir. Diyelim ki atomlar gerçekte parçalara ayrılamaz, yaratılamaz veya yok edilemez, ancak bu yalnızca kimyasal reaksiyonlar için geçerlidir. Dalton, özellikleri bazen "klasik" olanlardan farklı olan kimyasal elementlerin izotoplarının varlığını da bilmiyordu. Tüm bu eksikliklere rağmen Dalton'un teorisi (kimyasal atom), kimyanın gelecekteki gelişimini Lavoisier'in oksijen teorisinden daha az etkilemedi.
Olgun yıllar
James Prescott Joule
Dalton teorisini, "Kimya Kursu" (1807) kitabının üçüncü baskısında kısaca özetleyen T. Thomson'a gösterdi ve ardından bilim adamı, "Yeni Kurs" kitabının ilk cildinin ilk bölümünde sunumuna kendisi devam etti. Kimya Felsefesi” (1808). İkinci bölüm 1810'da yayınlandı, ancak ikinci cildin ilk bölümü 1827'ye kadar yayınlanmadı - kimyasal teorinin gelişimi çok daha ileri gitti, geri kalan yayınlanmamış materyal çok dar bir okuyucu kitlesinin, hatta bilim camiasının ilgisini çekti. İkinci cildin ikinci kısmı hiçbir zaman yayınlanmadı.
1817'de Dalton, Lit & Phil'in başkanı oldu ve ölümüne kadar bu görevi sürdürdü ve 116 rapor hazırladı; bunların en eskileri en dikkate değer olanlarıydı. Bunlardan 1814 yılında yapılan birinde öncülerinden olduğu hacimsel analizin ilkelerini açıklıyor. 1840 yılında, fosfatlar ve arsenatlar (çoğunlukla en zayıflarından biri olarak kabul edilir) üzerine yaptığı çalışma Kraliyet Cemiyeti tarafından yayınlanmaya değer görülmedi ve Dalton bunu kendi başına yapmaya zorlandı. Aynı kader, dört makalesinin daha başına geldi; bunlardan ikisi (“Çeşitli tuzlardaki asitlerin, alkalilerin ve tuzların miktarı üzerine”, “Şekeri analiz etmenin yeni ve basit bir yöntemi üzerine”) Dalton'un kendisinin ikinci olarak kabul ettiği bir keşif içeriyordu. Atomistik kavramdan sonra önemi. Bazı susuz tuzlar çözündüğünde çözeltinin hacminde bir artışa neden olmaz, dolayısıyla bilim adamının yazdığı gibi suyun yapısındaki belirli "gözenekleri" işgal ederler.
James Prescott Joule - Dalton'un ünlü öğrencisi.
Dalton'un deneysel yöntemi
Sir Humphry Davy, Sir Thomas Lawrence'ın (1769-1830) bir tablosunun 1830 gravürü
Dalton, daha iyileri mevcut olsa bile sıklıkla eski ve hatalı araçlarla çalışıyordu. Sir Humphry Davy onu, ihtiyaç duyduğu gerçekleri her zaman bulan ve bunları gerçek deneysel koşullardan ziyade çoğunlukla kafasından alan "kaba bir deneyci" olarak nitelendirdi. Öte yandan Dalton'la doğrudan ilgilenen tarihçiler, bilim adamının bazı deneylerini tekrarladı ve tam tersine onun becerisinden bahsetti.
The New Deal'ın ilk cildinin ikinci bölümünün önsözünde Dalton, başkalarının deneysel verilerinin kullanılmasının kendisini o kadar sık yanılttığını ve kitabında yalnızca kişisel olarak doğrulayabileceği şeyler hakkında yazmaya karar verdiğini yazıyor. Ancak bu tür bir “bağımsızlık” genel kabul görmüş şeylere bile güvensizlikle sonuçlandı. Örneğin Dalton, Gay-Lussac gaz yasasını eleştirdi ve görünüşe göre hiçbir zaman tam olarak kabul etmedi. Bilim adamı, G. Davy'nin bileşimini belirlemesinden sonra bile klorun doğası hakkında alışılmadık görüşlere bağlı kaldı; Pek çok kişinin bunun Dalton sembollerinin hantal sisteminden çok daha basit ve daha kullanışlı olduğunu düşünmesine rağmen, J.Ya.Berzelius'un isimlendirmesini kategorik olarak reddetti.
Kişisel yaşam ve sosyal aktiviteler
John Dalton (kitaptan: A. Shuster, A. E. Shipley. İngiliz bilim mirası. - Londra, 1917)
Atomistik konseptinin yaratılmasından önce bile Dalton, bilimsel çevrelerde yaygın olarak biliniyordu. 1804'te Kraliyet Enstitüsü'nde (Londra) doğa felsefesi üzerine bir ders vermesi teklif edildi ve daha sonra 1809-1810'da başka bir ders okudu. Dalton'un çağdaşlarından bazıları onun materyali ilginç ve güzel bir şekilde sunma yeteneğini sorguladı; John Dalton'un kaba, sessiz ve ifadesiz bir sesi vardı; ayrıca bilim adamı en basit şeyleri bile çok karmaşık bir şekilde açıkladı.
1810'da Sir Humphry Davy onu Kraliyet Cemiyeti'ne aday olmaya davet etti, ancak Dalton görünüşe göre mali zorluklar nedeniyle bunu reddetti. 1822 yılında bilmeden kendine aday buldu ve seçimlerden sonra gerekli ücreti ödedi. Bu olaydan altı yıl önce, Fransız Bilimler Akademisi'nin muhabir üyesi oldu ve 1830'da akademinin sekiz yabancı üyesinden biri (Davy'nin yerine) seçildi.
1833'te Earl Gray hükümeti ona 150 pound maaş verdi, 1836'da bu maaş 300 pounda çıktı.
Dalton hiç evlenmedi ve çok az arkadaşı vardı. Çeyrek yüzyıl boyunca arkadaşı R. W. Jones (1771-1845) ile Manchester George's Street'te yaşadı; olağan laboratuvar ve öğretim çalışmaları yalnızca Göller Bölgesi'ne yapılan yıllık geziler veya ara sıra Londra'ya yapılan ziyaretlerle kesintiye uğradı. 1822'de Paris'e kısa bir gezi yaptı ve burada çeşitli yerel bilim adamlarıyla buluştu. Ayrıca, biraz önce İngiliz Derneği'nin York, Oxford, Dublin ve Bristol'deki bir dizi bilimsel kongresine katıldı.
Yaşamın sonu, miras
Dalton'un Passepartout'u (1840 civarı).
İngiliz heykeltıraş Chantrey'in Dalton büstü
1837'de Dalton hafif bir kalp krizi geçirdi, ancak 1838'de bir sonraki darbe onun konuşma bozukluğuna neden oldu; ancak bu, bilim adamının araştırmasına devam etmesini engellemedi. Mayıs 1844'te bir darbe daha atlattı ve 26 Temmuz'da titreyen elleriyle meteoroloji günlüğüne son girişi yaptı; 27 Temmuz'da Dalton, Manchester'daki dairesinde ölü bulundu.
John Dalton, Manchester'daki Ardwick Mezarlığı'na gömüldü. Günümüzde mezarlığın bulunduğu yerde bir oyun alanı var ancak fotoğrafları günümüze ulaştı. Bir Dalton büstü (Chantray tarafından yapılmış) King's College Manchester'ın girişini süslüyor ve yine Chantray tarafından yapılmış bir Dalton heykeli şu anda Manchester Belediye Binası'nda bulunuyor.
Dalton'un çalışmalarının anısına, bazı kimyagerler ve biyokimyacılar, bir elementin atom kütlesinin bir birimini (12C'nin kütlesinin 1/12'sine eşdeğer) belirtmek için gayri resmi olarak "dalton" (veya kısaca Da) terimini kullanırlar. Manchester'ın merkezindeki Deansgate ile Albert Meydanı'nı birbirine bağlayan cadde de bilim adamının adını taşıyor.
Manchester Üniversitesi kampüsündeki binalardan birine John Dalton'un adı verilmiştir. Teknoloji Fakültesi'ne ev sahipliği yapar ve doğa bilimleri konularındaki derslerin çoğuna ev sahipliği yapar. Binanın çıkışında Londra'dan buraya taşınan bir Dalton heykeli var (William Teed'in eseri, 1855, 1966'ya kadar Piccadilly Meydanı'nda duruyordu).
Manchester Üniversitesi öğrenci yurdu binası da Dalton'un adını taşıyor. Üniversite, Dalton'un adını taşıyan çeşitli burslar oluşturmuştur: ikisi kimyada, ikisi matematikte ve doğa tarihinde Dalton Ödülü. Ayrıca Manchester Edebiyat ve Felsefe Topluluğu tarafından periyodik olarak verilen Dalton Madalyası da bulunmaktadır (toplamda 12 madalya verilmiştir).
Ay'da onun adını taşıyan bir krater bulunmaktadır.
John Dalton'un çalışmalarının çoğu, 24 Aralık 1940'ta Manchester'ın bombalanması sırasında yok oldu. Isaac Asimov bunun hakkında şunları yazdı: "Savaşta sadece yaşayanlar ölmez."
Doğa bilimlerindeki her teorinin temeli
her zaman yapamayacak bir şey vardır
deneysel olarak doğrulanmalıdır.
I.Ya.Berzelius
D. Dalton'un atom teorisi atomizmin önceki versiyonlarından nasıl farklıdır? Dalton'un çalışmasının doğa biliminin daha sonraki gelişimi üzerinde nasıl bir etkisi oldu? Dalton'un atomizmi, maddelerin özelliklerinin oluşumunun anlaşılmasına hangi yeni katkılarda bulundu?
Ders-konuşma
MADDELERİN BİLEŞİMİ İLE İLGİLİ ÇALIŞMA. Tarihsel olarak, 19. yüzyılın başlarına kadar elementler ve atomistik fikirler doktrini öyle oldu. cisimlerin yapısını ve özelliklerini açıklamanın temelde farklı yolları olarak kabul edildi. Özellikler genellikle, Aristoteles'in unsurları (ateş, su, hava, toprak), Paracelsus'un üç ilkesi (cıva, kükürt, tuz) veya diğer temel öz kümeleri. Atomistik fikirlerin savunucuları, özellikleri, vücudu oluşturan parçacıkların geometrik ve mekanik özellikleriyle (örneğin boyutları, şekilleri, hareketleri, içsel kuvvetleriyle) ilişkilendirdiler.
Lavoisier'in, belirli bir dizi özelliğe sahip olan ve kimyasal analiz yöntemleriyle belirlenebilen sonlu sayıda elementin doğada varlığına ilişkin fikri, atomizmin daha sonraki sentezine ve elementlerin incelenmesine katkıda bulundu.
Ancak bu iki öğretinin tek bir öğretide birleşmesi için atom teorisinin değiştirilmesi gerekiyordu. Yapılması gereken asıl şey, bir yandan kimyasal reaksiyonlar ve agregat geçişleri sırasında değişmeden kalacak, diğer yandan niceliksel deneysel belirlemeye uygun olacak bir atom özelliği bulmaktı. Atomların ne şekli ne de boyutu bu role uygun değildi çünkü deneysel olarak belirlenemediler. Atomun uygun bir özelliği olarak D. Dalton bağıl atom ağırlığını seçmiştir (terim şu anda kullanılmaktadır) Göreceli atomik kütle veya kısaca “atom kütlesi”).
John Dalton (1766-1844) - İngiliz fizikçi ve kimyager. Meteoroloji ve gaz fiziği alanlarında çalışmış, renk körlüğü olarak bilinen görme kusurunu tanımlamıştır.
DALTON'UN TEORİSİ. Her şey Dalton'un yetişkin yaşamı boyunca incelediği ve yaklaşık 200.000 hava durumu kaydı yapan meteorolojiyle başladı. Meteorolojik gözlemler sürecinde gazların ve gaz karışımlarının özelliklerine ilgi duymaya başladı ve gaz fiziğinin belirli konularını tartışırken 17. yüzyıldan beri İngiltere'de çok yaygın olan atom teorilerini kullandı. Sonuç olarak, 1801'de gaz halinin doğası hakkında aşağıdaki fikirleri geliştirdi:
- gaz atomları, sıcaklığın artmasıyla hacmi artan termojenik bir kabukla çevrilidir;
- gaz parçacıkları arasında kalorik kabukların itilmesinden kaynaklanan itici kuvvetler ve çekici kuvvetler (“kimyasal afinite”) vardır;
- gaz parçacıkları uzayda o kadar yoğun bir şekilde bulunur ki, kalori kabukları birbirine temas eder (Şekil 55).
Pirinç. 55. Dalton gazı modeli
Bir dizi önemli soruyu yanıtlamak için (neden gaz difüzyonu meydana gelir; atmosfer neden katmanlaşmaz; örneğin ağır gazlar neden Dünya yüzeyinin yakınında birikmez vb.), her şeyden önce bileşimin nasıl belirleneceğini öğrenmek gerekiyordu. gaz karışımının; Başlangıç olarak - en azından içindeki oksijen miktarı: bu olmadan atmosferin bileşimindeki rakımla değişimi, gazların sudaki çözünürlüğünü ve diğer sorunları deneysel olarak incelemek imkansızdı. Dalton'a göre bir gaz karışımındaki oksijeni belirlemenin en hızlı yolu, Priestley testi olarak adlandırılan, yani modern notasyona göre şu şekle sahip olan reaksiyonlar olabilir:
2NO + O 2 → 2NO 2 veya suyun varlığında:
2NO + O2 + H2O → HNO2 + HNO3
Sonuç olarak Dalton, nitrojen oksitlerin bileşimini belirleme ihtiyacına geldi ve bunun için nitrojen ve oksijenin göreceli atom kütlelerini bilmek gerekliydi. Böylece, nitrojen oksitlerin bileşimine ilişkin kimyasal problemin çözülmesi sürecinde, bağıl atom kütlelerinin belirlenmesi problemi ortaya çıktı. Bununla birlikte, göreceli atom kütlelerinin bir ölçeğini oluşturmak için (Dalton, bir hidrojen atomunun kütlesini bir olarak aldı), bileşiklerin atomik bileşimlerini - molekülde her bir elementin kaç atomunun bulunduğunu ("karmaşık)" bilmek gerekiyordu. Belirli bir bileşiğin atomik bileşimini belirlemek için, onun elementel bileşimini (kütlece yüzde olarak) ve... elementlerin atomlarının bağıl atom kütlelerini bilmeniz gerekir. bileşiğe dahildir. Çember kapalı.
Bu durumdan bir şekilde kurtulmak için Dalton, "basitlik kuralı" adını verdiği bir kural ortaya attı. Bunu yeni ortaya attı, çünkü bu kuralı kanıtlamak için az ya da çok ikna edici argümanlar sunamazdı, yalnızca spekülatif argümanlar sunabilirdi, örneğin "doğa her zaman en basit şekilde hareket eder", "karmaşıklığı gereksiz yere artırmamalısınız" vb. .
D. Dalton'un kimyasal sembolleri. 1810
Bu kurala göre, eğer iki element yalnızca bir bileşik oluşturuyorsa (örneğin, hidrojen ve oksijen yalnızca su verir; hidrojen peroksit henüz keşfedilmemişti), o zaman bileşimi en basit olacaktır: AB, yani bu durumda su olmalıdır. H2O, amonyak NH vb. bileşimine sahiptir. Gördüğümüz gibi Dalton, su ve amonyak bileşimini "tahmin etmedi" ve bu nedenle göreceli atom kütlelerinin sayısal ölçeğinin yanlış olduğu ortaya çıktı.
Ancak Dalton'un teorisindeki kusurlar onun yaptığı atılımı gölgede bırakmıyor. Dalton, bir elementin belirli atom ağırlıklarına sahip aynı türden atomlar olduğu ve her atomun belirli bir kimyasal elementin atomu olduğu gerçeğinden yola çıkarak akıl yürütmesini sürdürdü. Başka bir deyişle, çeşitli kimyasal elementlerin atomları özellikleri ve kütleleri bakımından aynı değildir, aynı maddenin tüm atomları ise tamamen aynıdır.
Ek olarak Dalton, önerdiği atom teorisinin sadece spekülatif değil, aynı zamanda işleyen bir teori olabileceğini de gösterdi: Maddelerin özelliklerinin oluşumu sorunu, cisimlerin atomik bileşimi ile ilişkilendirilebilir ve ilişkilendirilmelidir.
Uzun bir tarihsel evrim geçiren elementlerle ilgili atomistik fikirler ve fikirler, sonunda tek bir temel öğretide birleşti.
- Nitrojen ve oksijenin bağıl atom kütlelerine ilişkin hesaplamalarında Dalton, 19. yüzyılın başında bilinenlerden yola çıktı. suyun (%85 oksijen ve %15 hidrojen) ve amonyağın (%80 nitrojen ve %20 hidrojen) yüzdesel (kütlece) bileşimine ilişkin veriler. Bu verilere ve Dalton'un basitlik ilkesine dayanarak, nitrojen ve oksijenin bağıl kütleleri için elde ettiği değerleri belirleyin (Dalton, hidrojenin atomik kütlesini 1 olarak almıştır).
- İlk başta Dalton, güherçile asidi olarak adlandırılan nitrojen oksitlerden birinin, modern gösterimde NO 2 formülü ile temsil edilebilecek bir atomik bileşime sahip olduğuna inanıyordu. Verilere göre bu oksidin yüzde (ağırlıkça) bileşimi o zaman şu şekildeydi: %29,5 nitrojen ve %70,5 oksijen. Dalton, bu oksidin varsayımsal atomik ve deneysel olarak belirlenmiş yüzde bileşimlerini karşılaştırarak ve göreceli atom kütleleri ölçeğini kullanarak (önceki probleme bakınız), amonyum nitrat için yeni bir formül önerdi. Hangisi? Cevabınızı hesaplamalarla gerekçelendirin.
- Bileşimin değişmezliği yasası Dalton'un atom teorisi açısından nasıl yorumlanabilir?
- Dalton, 1808-1810'da yayınlanan iki ciltlik eserine neden "Yeni Bir Kimya Felsefesi Sistemi" adını verdi?
- Sizce Dalton'un atom teorisinin hangi hükümleri çağdaşları arasında en büyük itirazlara neden oldu?
DALTON John (Dalton J.)
(6.IX.1766 - 27.VII.1844)
John Dalton Fakir bir ailede doğmuştu, büyük bir tevazuya ve bilgiye karşı olağanüstü bir susuzluğa sahipti. Üniversitede önemli bir görevi yoktu ama okulda ve üniversitede basit bir matematik ve fizik öğretmeniydi.
Dalton, fiziğin gaz yasalarını ve kimyada katlı oranlar yasasını keşfetti, ilk bağıl atom kütleleri tablosunu derledi ve basit ve karmaşık maddeler için ilk kimyasal semboller sistemini yarattı.
John Dalton - İngiliz kimyager ve fizikçi, Londra Kraliyet Cemiyeti üyesi (1822'den beri). Eaglesfield'de (Cumberland) doğdu. Eğitimimi tek başıma aldım.
1781-1793'te - Kendal'daki bir okulda matematik öğretmeni, 1793'ten itibaren Manchester'daki New College'da fizik ve matematik dersleri verdi.
1800-1803 öncesi temel bilimsel araştırmalar. fiziğe, daha sonraları kimyaya aittir.
(1787'den beri) meteorolojik gözlemler yaptı, gökyüzünün rengini, ısının doğasını, ışığın kırılmasını ve yansımasını inceledi. Sonuç olarak gazların buharlaşması ve karışması teorisini yarattı.
(1794) adlı bir görsel kusuru tanımladı. renk körlüğü.
Açıldı üç kanun Gaz karışımlarının fiziksel atomizminin özünü oluşturan: kısmi basınçlar gazlar (1801), bağımlılıklar gazların hacmi sabit basınçta sıcaklıkta(1802, J.L. Gay-Lussac'tan bağımsız) ve bağımlılık çözünürlük gazlar kısmi baskılarından(1803) Bu çalışmalar onu maddelerin bileşimi ve yapısı arasındaki ilişkinin kimyasal sorununun çözümüne götürdü.
Önerilen ve kanıtlanan (1803-1804) atom yapısı teorisi veya kimyasal atomizm, bileşimin değişmezliğinin ampirik yasasını açıkladı.
Teorik olarak tahmin edildi ve keşfedildi (1803) katlar kanunu: Eğer iki element birden fazla bileşik oluşturuyorsa, bir elementin diğer elementin aynı kütlesi başına kütleleri tam sayılarla ilişkilidir.
Derlendi (1803) ilki bağıl atom kütleleri tablosu hidrojen, nitrojen, karbon, kükürt ve fosfor, hidrojenin atom kütlesi birlik olarak alınır.
Önerilen (1804) kimyasal işaretler sistemi"basit" ve "karmaşık" atomlar için.
Belirli hükümleri açıklığa kavuşturmak ve atom teorisinin özünü açıklamaya yönelik (1808'den beri) çalışmalar yürüttü.
Birçok bilim akademisinin ve bilimsel topluluğun üyesidir.
Kimyanın yeni gelişim yönünde önemli bir başarı elde eden ilk bilim adamı, adı atom teorisiyle yakından ilişkili olan İngiliz kimyager John Dalton'du (1766-1844). 19. yüzyılın başında Dalton birkaç yeni deneysel prensip keşfetti: kısmi basınçlar kanunu(Dalton yasası), gazların sıvılarda çözünürlüğü kanunu(Henry-Dalton yasası) ve son olarak katlar kanunu. Bu kalıpları (başta katlı oranlar kanunu) maddenin ayrık olduğu varsayımına başvurmadan açıklamak imkansızdır. 1803'te keşfedilen çoklu oranlar kanununa ve bileşimin değişmezliği kanununa dayanarak Dalton, 1808'de yayınlanan "Yeni Bir Kimyasal Felsefe Sistemi" adlı çalışmasında ana hatları çizilen atom-moleküler teorisini geliştirdi.
Dalton teorisinin ana hükümleri şunlardır:
1. Tüm maddeler çok sayıda atomdan (basit veya karmaşık) oluşur.
2. Aynı maddenin atomları tamamen aynıdır. Basit atomlar kesinlikle değişmez ve bölünemez.
3. Farklı elementlerin atomları birbirleriyle belirli oranlarda birleşebilirler.
4. Atomların en önemli özelliği atom ağırlığı.
Zaten 1803 yılında, belirli elementlerin ve bileşiklerin bağıl atom ağırlıklarının ilk tablosu Dalton'un laboratuvar günlüğünde ortaya çıktı; Referans noktası olarak Dalton, hidrojenin atom ağırlığını birliğe eşit olarak seçer. Elementlerin atomlarını belirtmek için Dalton, içinde çeşitli figürlerin bulunduğu daire şeklindeki sembolleri kullanır. Daha sonra Dalton, elementlerin atom ağırlıklarını defalarca düzeltti, ancak çoğu element için yanlış atom ağırlığı değerleri verdi.
Dalton, farklı elementlerin atomlarının bir araya gelerek karmaşık atomlar oluşturduğu varsayımını yapmak zorunda kaldı. "maksimum basitlik ilkesi". İlkenin özü, iki elementten oluşan yalnızca bir ikili bileşik varsa, o zaman molekülünün (karmaşık atom), bir elementin bir atomu ve diğerinin bir atomundan oluşmasıdır (karmaşık bir atom, Dalton terminolojisinde iki katıdır). Üçlü ve daha karmaşık atomlar, yalnızca iki elementin oluşturduğu birkaç bileşik olduğunda oluşur. Dolayısıyla Dalton, su molekülünün bir oksijen atomu ve bir hidrojen atomundan oluştuğunu varsaydı. Sonuç, oksijenin atom ağırlığının küçümsenen bir değeridir ve bu da oksitlerin bileşimine bağlı olarak metallerin atom ağırlıklarının yanlış belirlenmesine yol açar. En basitlik ilkesi (atom-moleküler teorinin yaratıcısı olarak Dalton'un otoritesi tarafından desteklenen) daha sonra atom ağırlıkları probleminin çözümünde belirli bir olumsuz rol oynadı. Bununla birlikte, genel olarak Dalton'un atom teorisi, doğa biliminin daha da gelişmesinin temelini oluşturdu.
DALTON, John
İngiliz fizikçi ve kimyager John Dalton, Cambeoland'ın Eaglesfield köyünde dokumacı bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Görme engelli öğretmen J. Gauff'tan aldığı matematik dersleri dışında eğitimini kendi başına aldı. 1781–1793'te Dalton, Kendal'daki bir okulda matematik dersleri verdi ve 1793'ten itibaren Manchester'daki New College'da fizik ve matematik dersleri verdi. Dalton'un bilimsel çalışmaları 1787'de hava gözlemleriyle başladı. Sonraki 57 yıl boyunca 200.000'den fazla gözlemin kaydedildiği bir meteoroloji günlüğü tuttu. Göller Bölgesi çevresindeki yıllık gezileri sırasında Dalton, atmosferik basıncı ölçmek ve hava örnekleri almak için Skiddaw ve Helvellyn'in zirvelerine tırmandı.
1793 yılında Dalton, gelecekteki keşiflerinin başlangıcını içeren ilk çalışması Meteorolojik Gözlemler ve Eskizler'i yayınladı. Atmosferdeki gazların neden belirli fiziksel özelliklere sahip bir karışım oluşturduğunu ve yoğunluklarına göre katmanlar halinde üst üste yerleşmediklerini anlamaya çalışarak, gazın davranışının karışımın bileşimine bağlı olmadığını tespit etti. Dalton, gazların kısmi basınçları yasasını formüle etti ve ayrıca gazların çözünürlüğünün kısmi basınçlarına bağlı olduğunu keşfetti. 1802'de Dalton bağımsız olarak, J. L. Gay-Lussac ve J. Charles'tan bağımsız olarak gaz yasalarından birini keşfetti: sabit basınçta, artan sıcaklıkla birlikte tüm gazlar eşit şekilde genişler.
Kimyasal bileşiklerin bileşimlerini inceleyen Dalton, iki elementin çeşitli bileşiklerinde, bir elementin aynı miktarı için diğerinin miktarlarının basit tamsayılar (katlı oranlar kanunu) olarak birbiriyle ilişkili olduğunu tespit etti. Dalton, keşfettiği yasaları kendi geliştirdiği atomistik kavramları kullanarak açıklamaya çalıştı. Dalton, atomun en önemli özelliği olarak atom ağırlığı kavramını ortaya attı. Hidrojenin atom ağırlığını bir olarak alan Dalton, bazı elementlerin atom ağırlıklarını hesapladı ve ilk bağıl atom kütleleri tablosunu derledi (1803).
Dalton, kimyasal reaksiyonları atomların birbirine bağlı bağlanma ve ayrılma süreçleri olarak değerlendirdi, çünkü yalnızca bu, bir bileşiği diğerine dönüştürürken bileşimdeki ani değişiklikleri açıklayabilirdi. Bu nedenle, herhangi bir elementin her atomunun, belirli bir kütleye ek olarak, belirli özelliklere sahip olması ve kimyasal açıdan bölünemez olması gerekir.
Dalton'un atom kütlelerine ilişkin hesaplamaları hatalıydı çünkü atomlar ve moleküller arasında ayrım yapmıyordu ve ikincisini karmaşık atomlar olarak adlandırıyordu. Yine de atomculuğun yeni bir doğal bilimsel temele kavuşması Dalton sayesinde oldu; Dalton'un çalışması kimya biliminin gelişiminde önemli bir kilometre taşı oldu. 1804'te Dalton ayrıca "basit" ve "karmaşık" atomlar için bir kimyasal semboller sistemi önerdi. Dalton'un adı, kendisinin de muzdarip olduğu ve 1794'te tanımladığı görme kusuru olan renk körlüğüne verilmiştir.
1816'da Dalton, Fransız Bilimler Akademisi'nin bir üyesi, Manchester Edebiyat ve Felsefe Topluluğu'nun başkanı ve 1822'de Londra Kraliyet Topluluğu'nun bir üyesi seçildi. 1832'de Oxford Üniversitesi ona Hukuk Doktoru unvanını verdi.
