ダルトンの原子論|化学

ダルトン原子モデルの紹介

ダルトンの原子論は 1804 年に提案され、原子の観点から物質を説明する最初の試みでした。彼は、すべての化合物は一定の比率で組み合わされた分割できない粒子でできていると信じていました。ダルトンは完全に正しいとは言えませんでしたが、彼の理論は今日の原子モデルの基礎を築きました。彼の理論には、質量保存の法則と一定の組成の両方が組み込まれていました。彼は倍数比例の法則も開発しました。

ダルトンの原子論の主要部分

ダルトンのモデルには、いくつかの重要な仮定があります。これらは、それぞれの詳細な分析とともに以下にリストされています。

要素は、分割できない粒子で構成されています。ダルトンはこれらの粒子をアトムと名付けました。原子はすべての物質を構成します。
- Atoms はギリシャ語の「atomos」に由来し、「分割できない」という意味です。ダルトンは原子が正確には何であるかを知りませんでしたが、非常に多くの異なる要素を構成する何かがあるに違いないことを知っていました.これらは、ダルトンの物質の基本的な構成要素でした。
同じ元素のすべての原子は、サイズ、質量、および特性が同一です。
- この考えは、炭素のすべての原子が同じ質量と同じサイズを持つことを意味します。これは、ダルトンの観察に基づく理論の重要な要素であり、倍数比例の法則 (以下で説明) につながりました。
結合する原子の整数比が異なるため、異なる化合物が発生します。
- それぞれの固有の分子には固有の元素比率があります。これが合成定数の法則の基本的な考え方です。純粋な化合物は常に同じ元素の同じ比率を持っています。原子の半分を使用することはできないため、整数比でなければなりません。
化学反応は原子の再配置ですが、原子自体は変化しません。アトムは作成または破棄できません。
- 新しい化合物または分子を作成するには、原子を再配置します。原子自体は変化せず、異なる原子に新しい結合を作成するだけです。これらの他の原子は、同じ元素または異なる元素の可能性があります。したがって、炭素原子は一酸化炭素 (CO) の一部からメタン (CH₄ ）。それは現在、新しい分子の一部ですが、原子は決して変更されていません。それは常に炭素原子でした。

ダルトンの理論の更新

ダルトンの理論は当時としては革新的でしたが、完全に正しいとは言えませんでした。彼の新しい原子モデルの仮定に従えば、ダルトンは常に正しい答えを得られるわけではありませんでした。例えば、ダルトンはメタンはCH₂だと思っていた今日、それがCH₄であることを知ったとき .このエラーは、ダルトンが水素の重さを知らなかったために発生しました。彼の決定では、1 つの水素原子の重さは、現在知られている重さの 2 倍でした。

以下は、ダルトンが理論を発表してから科学者が学んだことを反映するために、ダルトンの原子モデルに加える必要がある変更の一部です。

原子は、さらに亜原子粒子に分割できます
- 当時、ダルトンにはそれを知る技術がありませんでしたが、原子にはより小さな部分があります。原子は、電子、陽子、中性子、および多くの空の空間で構成されています (ラザフォードが示したように)。ダルトンのモデルは、原子を固体の球体として描写しています。
同じ元素のすべての原子が同じ質量を持っているわけではありません
- 同位体が異なるため、同じ元素の原子でも質量が異なる場合があります。同位体は、中性子の数は異なりますが、陽子と電子の数は同じである元素です。
核分裂と核融合を使用して、原子を作成および破壊できます
- ただし、このプロセスには大量のエネルギーが必要であり、特別な状況でのみ発生します。
その理論は同素体を説明していない.
- グラファイトとダイヤモンドはどちらも炭素でできていますが、その性質は大きく異なります。ジョンダルトンの理論では、これら 2 つの構造を正確に分類することはできません。

倍数比例の法則

倍数比率の法則は、原子または元素が結合してさまざまな化合物を形成できることを示しています。質量比は、互いの整数比になります。

例:

CO には、酸素 16 g あたり炭素 12 g があります。したがって、質量比は 12:16 または 3:4 です。

CO₂ 酸素32gあたり炭素12gです。質量比は 12:32 または 3:8 になります。

同じ2つの要素が組み合わされていても、それらは異なる比率で組み合わされています。これは、それらが異なる要素であることを意味します。

また、CO が 2 分子であろうと、CO が 548 分子であろうと、その比率は常に CO 1 分子の場合と同じになります。アトム。

ジョン・ダルトンとは?

ジョン・ダルトンは、1766 年から 1844 年まで生きた英国の化学者です。彼は生涯を通じてさまざまな学校の教師でした。彼は 12 歳のときに弟を補佐する最初の教職に就きました。

ジョン・ダルトンは、彼の原子理論に加えて、他の科学的関心も持っていました。彼の最初の科学論文は、彼自身と彼の兄弟に見られた色覚異常について論じました。その論文のために、色覚異常は今でもダルトニズムと呼ばれることがあります。彼は気象学の勉強も楽しんだ。彼は 1787 年以降、毎日の気象観測を注意深く記録しました。彼の気象観測は、分圧に関する理論、そして最終的には原子理論を思いつくのにも役立ちました。

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