A korai atomelmélet
Bár az atom gondolatát először Démokritosz vetette fel az i. e. negyedik században, feltevései nem voltak alkalmasak a kémiai jelenségek magyarázatára, mivel nem álltak rendelkezésre kísérleti bizonyítékok, amelyek alátámasztották volna őket. Csak az 1700-as évek végén kezdték el a korai kémikusok a kémiai viselkedést az atom fogalmaival magyarázni. Joseph Priestly, Antoine Lavoisier és mások megalapozták a kémia alapjait. Ők mutatták ki, hogy az anyagok képesek egyesülni, hogy új anyagokat alkossanak. Az angol kémikus, John Dalton volt az, aki összerakta a kirakós darabjait, és 1803-ban kidolgozta az atomelméletet.
Dalton atomelmélete öt alapfeltevést tartalmaz:
- Minden anyag apró részecskékből, úgynevezett atomokból áll. Dalton és mások a minden anyagot alkotó atomokat apró, szilárd gömbökként képzelték el, amelyek különböző mozgásállapotokban vannak.
- Az atomok elpusztíthatatlanok és megváltoztathatatlanok. Egy elem atomjait nem lehet létrehozni, megsemmisíteni, kisebb darabokra osztani, vagy egy másik elem atomjaivá átalakítani. Dalton ezt a hipotézist az AntoineLavoisier és mások által 1785 körül megfogalmazott tömegmegmaradási törvényre alapozta.
- Az elemeket az atomjaik tömege jellemzi. Dalton felvetette, hogy ugyanazon elem minden atomja azonos tömegű.Ezért egy elem, például az oxigén minden egyes atomja azonos minden más oxigénatoméval. A különböző elemek atomjai azonban, mint például az oxigén és a higany, különböznek egymástól.
- A kémiai reakciókban az atomok kis, egész számú arányban egyesülnek. Dalton és mások által végzett kísérletek azt mutatták, hogy a kémiai reakciók az atom-atom arányok szerint zajlanak, amelyek pontosak és jól meghatározottak.
- Amikor az elemek reakcióba lépnek, az atomjaik egynél több egész számarányban egyesülhetnek. Dalton ezt a feltételezést használta arra, hogy megmagyarázza, miért különbözik két elem aránya különböző vegyületekben, mint például az oxigén és a nitrogén a nitrogén-oxidokban, egymás többszörösével.
John Dalton atomelmélete általánosan elfogadott volt, mert megmagyarázta a tömegmegmaradás törvényeit, a határozott arányokat, a többszörös arányokat és más megfigyeléseket. Bár ma már ismertek a Dalton elméletével kapcsolatos kivételek, elmélete – módosításokkal – meglehetősen jól megmaradt az évek során.