ダルトン原子モデルは、ジョン・ダルトンによって提案された原子のモデルです。このモデルは、質量保存、一定比率、倍数比率、および逆比率の法則に基づいていました。このモデルは、原子はそれ以上分割できない小さな分割不可能な球状の物体であると仮定しました。このモデルは、後に原子核、陽子、電子の発見によって反証されました。
知性の構造や限界を超えて考えるのは難しいことですが、他の人間の頭脳が想像したことのない何かを思いつくことは、天才の頭脳に属する偉業です。それはまさにジョン・ダルトンがしたことです。ダルトン原子モデルの多くは反証されていますが、彼は今日でも私たちが祝う原子理論の基礎を築いた人物と考えられています。ダルトン原子モデルに飛び込む前に、それ以前に確立されていた原子理論の概要を簡単に説明しましょう。
(写真提供:チャールズ・ターナー/ウィキメディア・コモンズ)
原子理論の基本法則
最初に確認するのは、質量保存の法則です。 .それは 1789 年に Antoine Lavoisier によって確立された法則でした。質量保存の法則は、化学反応後の反応物と生成物の質量の正味の変化はゼロであると述べています。これは、質量は破壊も創造もできないことを意味します。これは、化学反応において質量が常に一定であることを意味します。いくつかの反応中に質量が熱と結合エネルギーと相互変換する可能性があるため、後でこの法則にいくつかの不正確さが指摘されました.
2 つ目の法則は、一定比率の法則です。 .一定の比率の法則は、化合物が分解されると、構成要素の質量は同じ比率のままであると述べています。この法則の重要性は、化合物がどこで製造されたか、どこで入手されたか、または化合物の質量に関係なく、各化合物の質量が同じ元素を同じ比率で持つという事実です。
次の法則は、倍数比例の法則です。 これは、2 つの元素がそれらの間で 2 つ以上の化合物を形成する場合、各化合物における 2 番目の元素の質量の比率を小さな整数の形で表すことができると述べています。この法律は、前の 2 つの法律を研究した後、ダルトン自身によって提案されました。
最後の 4 番目の法則は、相反比例の法則です。 これは、2 つの異なる元素が同じ量の 3 番目の元素と結合する場合、それらが結合する比率は同じか、結合する比率の倍数になると述べています。 James Ritcher は 1792 年にこの法律を提案しました。
ジョン・ダルトン原子モデル
定められた上記の法則に基づいて、ダルトンは物質の基本的な性質に関する彼の考えを定式化し、それが彼が原子の概念を思いついた方法です.上記の法則を精査した後、彼は次の仮説を思いつきました:
- 物質は原子と呼ばれる非常に小さな粒子でできています .
- 原子は、化学反応中に生成も破壊もされない分割不可能な構造です (質量保存の法則に基づく)。
- 特定の元素のすべての原子は、物理的または化学的特性を含め、あらゆる点で類似しています。
- 逆に、異なる元素の原子は異なる特性を示し、異なる質量と異なる化学的性質を持ちます。
- 特定の化合物に含まれる原子の相対数と種類は、常に一定の比率です (固定比率の法則に基づく)。
上記の仮定に基づいて、ダルトンは原子の最初のモデルの 1 つを思いつくことができました。彼のモデルの別名は、ビリヤード ボール モデルです。彼は、原子をそれ以上分割できない小さな分割不可能な球体と定義しました。当時、彼は原子核、陽子、または電子の概念に気づいていませんでした。ダルトンに原子を描くように頼んだら、彼は単純に円を描いたでしょう!
彼は原子を分類しようとし、さまざまな元素に記号を割り当てた最初の科学者でした。しかし、彼の最善の努力にもかかわらず、多くの矛盾と誤りが彼の理論の根幹に忍び込みました。 ボーア モデル に従って、原子はさらに陽子、中性子、電子に分割される可能性があるため、2 番目の仮説は最終的に受け入れられなくなりました。 原子の。同位体は同じ元素ですが、原子構造が異なるため、3 番目の仮説も誤りであることがわかりました。最後に、同じ質量を持つ異なる元素の原子である同重体の存在により、4 番目の仮説も間違っていることが証明されました。
JJの後。トンプソンは彼の原子モデルを発表し、ダルトンの残りの仮説で何が真実であったかを固めた。その後、ラザフォードは、ダルトンとトンプソンの両方のアイデアを組み合わせて、原子のほぼ正確なモデルを考え出しました。ついにニールス ボーアと量子力学モデルが、今日私たちが知っていて賞賛する現代の原子モデルを確立するのに必要でした!
