Hirdetés

John Dalton (1766-1844)

8 perc olvasás

Manchesteri kémiaprofesszor. Nevéhez fűzödik a többszörös súlyviszonyok törvénye, valamint a kémiai atomelmélet alapjai.

Hirdetés


Hirdetés

Rég ismert dolog, hogy két elem egymással több vegyületet is alkothat. Így például a XVIII. sz. végén számos elemnek több oxidját ismerték, s már Lavoisier is utalt arra, hogy a különböző oxigénezési folyamatoknak az elem és az oxigén közötti mennyiségi arányok felelnek meg.

Mai terminológiával ez azt jelenti, hogy ha egy elem többféle vegyértékkel rendelkezik, akkor többféle oxidot képezhet, az oxidokban pedig az elem és az oxigén közti mennyiségi viszony különböző lesz.

E tényt, pontos mérési adatokra támaszkodva, Proust is megállapította és kimondta: ha egy elemnek több oxidja van, az oxigéntartalom minden egyes vegyületben egy jól meghatározott érték. Ettől a megállapítástól már csak egy lépés volt a többszörös súlyviszonyok törvényéig. Hogy ezt a lépést Dalton előtt senki sem tette meg, ahhoz nagymértékben az is hozzájárult, hogy az összetételt százalékban fejezték ki. S valóban, milyen következtetést is lehetne levonni abból, hogy az ónoxidul (sztanoooxid) 11,9%, az ónoxid (sztannioxid) pedig 21,3% oxigént tartalmaz, vagy hogy a szénmonoxidban 57%, a széndioxidban pedig 73% oxigén van?

Azonnal megváltozik azonban a helyzet, ha azt nézzük meg, hány súlyrész oxigén esik például a két utóbbi vegyületben egy súlyrész szénre. Ekkor azt kapjuk, hogy a szénmonoxidban minden súlyrész szénre 4/3 súlyrész oxigén esik, a széndioxidban viszont 8/3 súlyrész oxigén, vagyis pontosan kétszer annyi. Erre jött rá John Dalton.

Hirdetés

A nitrogénoxidokat vizsgálva észrevette, hogy a különböző nitrogénoxidokban az egy súlyrész nitrogénre eső oxigénmennyiségek a legkisebb oxigénmennyiségnek egész számú többszörösei. Az 5 nitrogénoxid összetételének vizsgálata alapján megállapítható, hogy azokban 14 súlyrész nitrogénre rendre 8, 16, 24, 32 illetve 40 súlyrész oxigén esik, vagyis 8-nak valamilyen egész számú többszöröse. Dalton 1802 körül jutott erre a megállapításra, s a törvény érvényességét más elemeknél is megvizsgálta. Hasonló eredményre jutott a szénmonoxid és a széndioxid fentebb említett esetében, valamint két szénhidrogén, a mocsárgáz (metán) és az „olajszerű gáz” (etilén) viszgálata során.

Dalton azonban nem elégedett meg a többszörös súlyviszonyok törvényének puszta megállapításával, hanem magyarázatot is igyekezett szolgáltatni, s ennek során kidolgozta a kámiai atomelmélet alapjait. Elméletét 1808-ban tette közzé „A vegytani bölcselet új rendszere” című munkájában, de főbb vonásaiban már 1804-ben közölte Thomas Thomsonnal (1773-1852).

Az elmélet értelmében az anyag atomokból áll, amelyeknek reális kiterjedésük és jól meghatározott, állandó súlyuk van. Minden elemnek egy jól meghatározott atomfajta felel meg. Az egyszerű anyagok azonos atomokból épülnek fel, az összetett anyagok vagy vegyületek pedig különböző fajta atomokból.

A vegyületek képződésekor az elemek atomjai egyesülnek és mintegy egybeolvadva, az új anyag atomjait alkotják. Aszerint, hogy hány atom egyesül, különböző vegyülettípusokat különböztetünk meg. A vegyületek lehetnek binerek, amikor egy A atom egy B atommal egyesül, egy C atomot képezve.

A vegyület terner, ha atomja 3 atomból képződik, pl.:

Hirdetés

1 A atom + 2 B atom = 1 D atom

vagy

2 A atom + 1 B atom = 1 E atom

és így tovább.

Ennek az atomelméletnek a segítségével nagyon jól meg lehet magyarázni a kémia alaptörvényeit.

A tömegmegmaradás törvénye például azzal magyarázható, hogy az atomok elpusztíthatatlanok és jól meghatározott állandó tömeggel rendelkeznek. A vegyi folyamatok során is állandó tömeggel rendelkeznek. Ezek során az atomok csak átmennek egyik anyagból a másikba, s így semmilyen súlyváltozás nem lép fel.

Az állandó súlyviszonyok törvényének viszont az a magyarázata, hogy vegyüléskor az elemek meghatározott számú atomjai kapcsolódnak egymáshoz. Így például, ha az új anyag 1 A atom és 1 B atom egyesülése következtében jön létre, akkor azonos számú A és B atomot tartalmaz, tehát az A elem súlyának úgy kell aránylania a B elem súlyához, mint az A atom súlya a B atoméhoz.

Hirdetés

A többszörös súlyviszonyok törvénye szintén könnyen érthető Dalton elméletének segítségével: egy A atom csak 1, 2, 3, 4 stb. B atommal, vagyis csak egész számú B atommal egyesülhet, nem pedig atomtöredékekkel. Így tehát a különböző vegyületekben az 1 súlyrész A-val egyesülő B elem súlyai valamennyien egy bizonyos mennyiség egész számú többszörösei lesznek, ez a mennyiség pedig az A és B atom súlyának a viszonya lesz.

Lapozz a további részletekért

1 2


Iratkozz fel hírlevelünkre

Értesülj elsőnek a legújabb minőségi tételekről, jegyzetekről és az oldal új funkcióiról!

Sikeres feliratkozás

Valami hiba történt!