理论教育 道尔顿原子论: 重新审视这一经典理论

道尔顿原子论: 重新审视这一经典理论

时间:2023-07-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:在道尔顿二十多岁时,有两条重要的科学定律正在酝酿之中。道尔顿提出,结合上述两条定律可以得出对自然的一个更深层次的理解:物质一定是由微小但互相分离且明显不可分的原子构成。在道尔顿所处的那个时代,使用科学设备观察到原子是不可能的,所以他的观点大多是基于理论创建的。道尔顿的细心观察和论述为原子的存在提供了令人信服的理由。19世纪初期,道尔顿为普鲁斯特定律作出了一个重要补充。

道尔顿原子论: 重新审视这一经典理论

某些事情只是做加法

物质可能是由微小的原子构建而成的观点在1000年前就已存在,但直到19世纪才开始在科学界获得牢固的地位。在这个过程中,约翰·道尔顿就是关键人物之一。

在道尔顿二十多岁时,有两条重要的科学定律正在酝酿之中。首先是18世纪80年代,安托万·拉瓦锡意识到,化学反应既不会创造也不会毁灭质量:试验开始时反应物的质量恒等于试验结束时产出物的质量。这就是后来的质量守恒定律。

十年后,约瑟夫·普鲁斯特有了另一个重要发现。他在研究化合物(含有两种及以上元素的物质)时,将它们分解成各个元素,然后对这些构成元素进行称重。他发现,不同情况下的各元素质量之间的比例没有变化。以水举例,在一杯水中,氢的质量大约占11%,氧占89%。把水倒出来一部分后再进行测量,剩下的水的质量仍由11%的氢和89%的氧构成。该发现后来被命名为普鲁斯特定律或定比定律。

道尔顿提出,结合上述两条定律可以得出对自然的一个更深层次的理解:物质一定是由微小但互相分离且明显不可分的原子构成。在道尔顿所处的那个时代,使用科学设备观察到原子是不可能的,所以他的观点大多是基于理论创建的。虽然他的原子理论非常可靠,但针对原子是否存在的讨论一直持续到20世纪初(参考阅读:爱因斯坦布朗运动理论,第146页)。

道尔顿的细心观察和论述为原子的存在提供了令人信服的理由。(www.daowen.com)

19世纪初期,道尔顿为普鲁斯特定律作出了一个重要补充。他发现,当两种元素可以通过两种及两种以上的方式合成化合物的时候,各元素仍然会按照一定的比例进行化合。例如,碳可以和氧反应生成两种不同的气体(二氧化碳和一氧化碳)。当道尔顿采用定量碳元素进行试验时,他发现生成二氧化碳的需氧量正是生成一氧化碳的需氧量的两倍。道尔顿认为,只有在物质由艾萨克·牛顿所说的“实心、厚重、坚硬且不可穿透的活动微粒”构成的情况下,这种一定比例的情况才说得通。

参考阅读//

No. 70 气体动理论,第144页

伟大的思想家们已经在原子是否存在的问题上探索了数千年,其中道尔顿的原子论尤为突出。

该理论认为,解释化学元素表现的唯一方法就是将其理解为相互独立的微粒或原子的构成体。

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