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近代科学原子论的提出者道尔顿
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成一种均匀体？他决心解释常见的自然现象。
他曾假定各种物质(气体)都是由同样大小的微粒构成。混和气体的分压定律表明一种气体的微粒能均匀地分布在另一种气体的微粒之中。气体的扩散也是类似的物理过程。由此道尔顿认为，物质的微粒结构是存在的，这些质点也许是大小了，即便采用显微镜也无法看到。这时他想起了公元前古希腊哲学家提出的原子假设，于是他选择了原子这一名词来称呼这种微粒。
牛顿在他的力学理论中，指出在物质微粒的运动中，同性相斥，异性相吸。根据这一思想，道尔顿假设在混和气体中，一类气体的原子并不排斥另一类气体的原子，仅仅是同类原子相互排斥。那么怎样证实气体原子的存在呢？道尔顿认为，必须去测定各种原子的相对质量和不同原子合成新粒子的组成。当时化学家在气体化合物的化学反应中，为道尔顿的研究提供了一些实验数据，但是还远远满足不了他计算各种原子的相对质量的需要，为此道尔顿作了一些大胆的假设和推理。首先他从物理学的角度出发，假定相同体积的气体在同温同压下，含有相同数目的原子。若这一假定能成立，他便可以通过测量相对的蒸汽密度来换算气体原子的相对质量。但是，他在氧气、氢气合成水的实验中发现，水的蒸气密度反而小于氧气的蒸气密度。于是他怀疑采用蒸气密度法来测算原子相对质量行不通。(用现在的观点来看，只要把道尔顿测定的微粒由原子改为分子就对了，可惜道尔顿当时没有这种认识。)
采用物理学的实验方法行不通，道尔顿转向了化学。根据水由35份氧和15份氢组成的实验结果，得到了氧和氢化合的质量比；又由氨气的分析得到了氮和氢化合的质量比。有了这些质量比还不够，还必须知道化合物的微粒究竟由几个原子组成，才能换算出原子的相对质量。对此道尔顿提出了由原子构成微粒(分子)的基本原则。两种元素A和B间，若只存在一种化合物，其分子为AB若存在两种化合物，其分子为AB、ABB或AAB；若存在三种时，可能是AB、AA民ABB……，在这样的规定下，他以氢原子量作为基准，利用化学家对一些物质的分析结果，换算出一批原子的相对质量，这就是世界上第一张原子相对质量表，记载在1803年9月6日道尔顿的日记中，这一天恰好是道尔顿37岁的生日，因而更富有意义。
1803年10月，在曼彻斯特文学和哲学学会的一次活动中，道尔顿第一次讲述了他的原子论。他的基本观点可归纳为三点:(1)元素是由非常微小、不可再分的微粒——原子组成，原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质。(2)同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质也各不相同，原子质量是每一种元素的基本特征之一。(3)不同元素化合时，原子以简单整数比结合。
尽管道尔顿提出的原子论被后人发现存在许多错误，但是他关于原子的描述、原子量的计算是项意义深远的开创性工作，第一次把纯属臆测的原子概念变成一种具有一定质量的、可以由实验来测定的物质实体。在他阐述他的原子论的过程中，他又发现和他原子理论相吻合的一个实验事实：当甲乙两元素能化合生成几种不同的化合物时，则在这些化合物中与一定质量的甲元素相化合的各乙元素的质量多互成简单的整数比。例如一氧化碳和二氧化碳中，与同量碳化合的氧，其质量之比为1：2。氧的氮化物、沼气(甲烷)和成油气(乙烯)等也都呈现此规律。于是道尔顿第一个提出了表述这一规律的倍比定律。倍比定律来自实验，很快为大家所理解和接受，固而成为原子理论的实验论据之一。
1804年夏天，当时在英国已颇有名气的化学家托马斯·汤姆逊拜访了道尔顿。道尔顿向他介绍了自己的原子论，汤姆逊极为饮赏，他抓紧时间，在1807年出版的他所著的《化学体系》一书中，宣传了道尔顿的原子论，从而使这一理论为其他化学家所认识。
道尔顿自己的著作《化学哲学新体系》在1808年才陆续问世。这一名著分两卷，第一卷又分上下两册。在第一卷上册中，他主要论述了物质的结构，详尽地阐明了原子论的由来和发展，包括他关于原子论的基本观点。第一卷下册于1810年出版，它的内容主要是结合化学实验的事实，运用原子理论对一些元素和化合物的组成、性质作介绍。第二卷直到1827年才出版，它重点叙述金属氧化物、硫化物以及合金的性质，把原子论的思想作了进一步的发展。
最早提出原子论的一是古希腊哲学家德模克利特(公元前476一370)，他认为物质是由许多微粒组成的，这些微粒叫原子，意思是不可分割，许多后人都接受了德模克利特的观点，但是他们的假定只是凭想像并无实验根据。近代科学巨人牛顿也是一位原子论者，但他笔下的原子乃是一些大小不同而本质相同的微粒。道尔顿的原子论就不一样，他认为相同元素的原子形状和大小都一样，不同元素的原子则不同，每种元素的原子质量都是固定不变的，原子量是元素原子的基本特征。相比之下，可以发现道尔顿的原子论有了本质的发展。
道尔顿原子论所提出的新概念和新思想，很快成为化学家们解决实际问题的重要理论。首先用它清晰地解释了当时正被运用的定比定律、当量定律。同时这一理论使众多的化学现象得到了统一的解释。特别是原子量的引入，原子质量是化学元素基本特征的思想，引导着化学家把定量研究与定性研究结合起来，从而把化学研究提高到一个新的水平。革命导师恩格斯评价说，“在化学中，特别感谢道尔顿发现了原子论，已达到的各种结果都具有了秩序和相对的可靠性，已经能够有系统地，差不多是有计划地向还没有被征服的领域进攻，可以和计划周密地围攻一个堡垒相比。”
道尔顿的原子论不仅在英国化学界，而且在整个科学界引起了重视和推崇。1816年法国科学院选道尔顿为外国通讯院士。1822年在没有征求道尔顿本人意见的情况下，英国皇家学会增选他为会员。其后他先后被聘为柏林科学院名誉院士、莫斯科自然科学爱好者协会名誉会员、慕尼黑科学院名誉院士。对此道尔顿没有丝毫兴趣，他仍然象过去一样，将自己的热情和精力奉献给科学，继续从事原子论的研究，测定各种元素的原子量，继续过着那朴实而紧张的隐居式生活。道尔顿的清贫生活，特别是那简陋的住房和艰苦的工作条件，使慕名而来访的科学家感到意外。由于他们的大声呼吁，英国政府才在1833年关心起道尔顿的生活，上一页 [1] [2] [3] 下一页
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来源：中国哲士网
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