Wczesna teoria atomu
Chociaż idea atomu została po raz pierwszy zasugerowana przez Demokryta w IV wieku p.n.e., jego przypuszczenia nie były użyteczne w wyjaśnianiu zjawisk chemicznych, ponieważ nie było żadnych dowodów doświadczalnych na ich poparcie. Dopiero pod koniec 1700 roku pierwsi chemicy zaczęli wyjaśniać zachowanie chemiczne w kategoriach atomu. Joseph Priestly, Antoine Lavoisier i inni stworzyli podstawy chemii. Wykazali oni, że substancje mogą się łączyć, tworząc nowe materiały. To angielski chemik John Dalton złożył elementy układanki w całość i opracował teorię atomu w 1803 roku.
Teoria atomu Daltona zawiera pięć podstawowych założeń:
- Wszystka materia składa się z maleńkich cząstek zwanych atomami. Dalton i inni wyobrażali sobie atomy, z których składa się cała materia, jako maleńkie, stałe kule w różnych stadiach ruchu.
- Atomy są niezniszczalne i niezmienne. Atomy danego pierwiastka nie mogą być tworzone, niszczone, dzielone na mniejsze części, ani przekształcane w atomy innego pierwiastka. Dalton oparł tę hipotezę na prawie zachowania masy, sformułowanym przez Antoine’a Lavoisiera i innych około 1785 roku.
- Pierwiastki charakteryzują się masą swoich atomów. Daltons zasugerował, że wszystkie atomy tego samego pierwiastka mają identyczną wagę, dlatego każdy pojedynczy atom pierwiastka, takiego jak tlen, jest identyczny z każdym innym atomem tlenu. Jednak atomy różnych pierwiastków, takich jak tlen i rtęć, różnią się od siebie.
- W reakcjach chemicznych atomy łączą się ze sobą w małych, całych proporcjach. Eksperymenty przeprowadzone przez Daltona i innych wykazały, że reakcje chemiczne przebiegają zgodnie z proporcjami atomów do atomów, które są precyzyjne i dobrze określone.
- Kiedy reagują pierwiastki, ich atomy mogą łączyć się w więcej niż jednym stosunku liczb całkowitych. Dalton wykorzystał to założenie do wyjaśnienia, dlaczego proporcje dwóch pierwiastków w różnych związkach, takich jak tlen i azot w tlenkach azotu, różniły się o wielokrotności siebie.
Teoria atomowa Johna Daltona była ogólnie akceptowana, ponieważ wyjaśniała prawa zachowania masy, proporcje stałe, proporcje wielokrotne i inne obserwacje. Chociaż wyjątki od teorii Daltona są obecnie znane, jego teoria przetrwała dość dobrze, z modyfikacjami, przez lata.