Кто открыл Атом: Джон Далтон
Год открытия: 1802
Что такое атом
Атом — это основной строительный блок материи, состоящий из плотного ядра, содержащего положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны, окруженного облаком отрицательно заряженных электронов.
Атомы — это наименьшие единицы химического элемента, сохраняющие его свойства. Различные элементы определяются числом протонов в ядре, и атомы могут объединяться, образуя молекулы.
- Структура: В центре атома находится крошечное, плотное ядро, состоящее из протонов и нейтронов. Электроны вращаются вокруг ядра в области, называемой электронным облаком.
- Заряжать: Число протонов (положительных) равно числу электронов (отрицательных), что обеспечивает атому общий нейтральный заряд. Нейтроны не имеют заряда.
- Масса: Хотя ядро очень мало, в нем сосредоточена почти вся масса атома, поскольку протоны и нейтроны намного тяжелее электронов.
- Элементы: Число протонов, называемое атомным числом , определяет, к какому элементу относится атом (например, водород, кислород, углерод).
- Молекулы: Атомы могут соединяться с другими атомами, образуя молекулы, которые являются основой большинства веществ.
Что входит в состав атома?
Атомы состоят из мельчайших частиц: протонов, нейтронов и электронов . Протоны и нейтроны находятся в центре атома, образуя ядро. Электроны окружают ядро.
Почему это одно из 100 величайших открытий?
Современный мир химии и физики основан на знании и изучении вселенной атомов. Но никто не мог увидеть атом до изобретения электронного микроскопа в 1938 году. За столетия до этого атомы были хорошо известны и играли важную роль в исследованиях в области химии и физики. Именно Джон Дальтон дал определение атома, что позволило учёным проводить серьёзные исследования на атомном уровне. Атом — это мельчайшая частица любого элемента и основной строительный блок материи. Все химические соединения состоят из комбинаций атомов.
Поскольку атомы являются ключом к пониманию химии и физики, открытие атома Дальтоном считается одним из величайших поворотных моментов в истории науки. Благодаря этому открытию Дальтона часто называют отцом современной физической науки.
Как это было обнаружено?
В V веке до н. э. Левкипп (Милет) и Демокрит из Абдеры выдвинули теорию о том, что каждая форма материи может быть разделена на всё более мелкие части. Они назвали атомом мельчайшую частицу, которую уже невозможно разложить на более мелкие части. Галилей и Невион использовали термин «атом» в одном и том же общем смысле. Роберт Бойль и Антуан Лавуазье были первыми, кто использовал слово «элемент» для обозначения одного из недавно открытых химических веществ. Однако все эти работы основывались на общей философской теории, а не на научных наблюдениях и доказательствах. Читайте так же: Клетка и молекула
Джон Дальтон родился в 1766 году недалеко от Манчестера, Англия, и получил строгое квакерское воспитание. Не имея формального образования, он посвятил 20 лет изучению метеорологии и преподаванию в религиозных школах, а также в колледжах. Ближе к концу этого периода Дальтон вступил в Философское общество и представил там ряд докладов. Среди них были работы о барометре, термометре, гигрометре, осадках, образовании облаков, испарении, атмосферной влажности и точке росы. В каждой работе излагались новые теории и передовые результаты исследований.
Дальтон быстро прославился своим новаторским мышлением и полностью посвятил себя научным исследованиям. В 1801 году он переключил своё внимание с изучения атмосферных газов на 60 атомов химические соединения. У Дальтона не было ни опыта, ни образования в области химии. Тем не менее, он уверенно погрузился в учёбу.
К этому времени было открыто почти 50 химических элементов – металлов, газов и неметаллов. Но учёные, изучающие химию, столкнулись с фундаментальным вопросом, на который не могли ответить. Как же элементы на самом деле соединяются, образуя тысячи соединений, которые можно найти на Земле? Например, как водород (газ) соединяется с кислородом?
Другой газ для образования воды (жидкости)? Далее, почему именно один грамм водорода способов соединиться ровно с восемью граммами кислорода, чтобы образовать воду — не больше и не меньше?
Дальтон изучил все химические реакции, которые смог найти (или воспроизвести), пытаясь разработать общую теорию поведения элементарных частиц каждого элемента. Он сравнил вес каждого химического вещества и вероятную атомную структуру каждого элемента в каждом соединении. После года исследований Дальтон пришёл к выводу, что эти соединения определяются простыми числовыми соотношениями по весу. Это решение позволило ему определить количество частиц каждого элемента в различных известных соединениях (воде, эфире и т. д.).
Дальтон предположил, что каждый элемент состоит из мельчайших, неразрушимых частиц, которые, соединяясь с другими элементами, образуют соединения. Он использовал для обозначения этих частиц древнегреческое слово «атом». Но теперь оно приобрело конкретное химическое значение.
Дальтон показал, что все атомы любого элемента идентичны, так что любой из них
может соединяться с атомами другого элемента, образуя известные химические соединения. Каждое соединение должно содержать фиксированное количество атомов каждого элемента. Эти фиксированные соотношения никогда не меняются. Он сделал вывод, что соединения будут состоять из минимально возможного количества атомов каждого элемента. Таким образом, вода не будет H4O2, поскольку она проще и имели одинаковое соотношение атомов водорода и кислорода.
Дальтон первым использовал буквенные обозначения (H, O и т. д.) для обозначения различных элементов. Учёные с готовностью приняли теории и открытия Дальтона, и его концепции быстро распространились по всей западной науке. Мы до сих пор используем его концепцию атома.
Интересные факты: Самый маленький атом — это атом водорода, в котором всего один электрон вращается вокруг одного протона. Самый большой атом в природе — атом урана, в котором 92 электрона вращаются вокруг ядра, состоящего из 92 протонов и 92 нейтронов. Более крупные атомы были искусственно созданы в лабораторных условиях, но в природе не встречаются.
Больше для изучения
Гринуэй, Фрэнк. Джон Далтон и атом. Итака, Нью-Йорк. Издательство Корнельского университета. 1997.
Льюис, Спенсер. Мистерия Джона Дальтона и его законы алхимии. Уайтфиш, Монтана.
Кессинджер, 2005. Миллингтон, Дж. Джон Далтон. Лондон. AMS Press, 1996.
Паттерсон, Элизабет. Джон Дальтон и атомная теория. Биография естественнонаучного
Философ. Нью-Йорк. Doubleday, 1996.
Смит, Роберт. «Муар Джона Дальтона и история атомной теории до его смерти»
Время. Довер, Делавэр. Adamant Media, 2005.
Смит, А. Л. Джон Далтон. 1766-1844. Нью-Йорк. Dover, 1998.
