原子論は、19 世紀のイギリスの物理学者であり化学者でもあるジョン・ダルトンによって最初に提唱されました。彼は 1766 年 9 月 6 日にイギリスで生まれました。
彼の作品、気象観測、およびエッセイには、彼と彼の友人の多くの独創的なアイデアが含まれており、1793 年に出版されました。したがって、彼はまた、いくつかのサークルで気象学の父として知られていました.
彼はまた、しばらくの間、ダルトニズムと呼ばれる色覚異常に関する論文を発表することにより、マンチェスターの文学および哲学協会に貢献しました。
彼はまた、物理学における分圧のいくつかの重要な概念を定義しました。しかし、科学分野への彼の重要な貢献は、ビリヤード ボール モデルとも呼ばれる、ダルトンの原子構造に基づく原子理論でした。
ダルトンの原子論
すべての物質は原子でできているという科学理論が原子論です。これを説明するために与えられた最初の理論の 1 つは、ダルトンの原子理論と呼ばれていました。ダルトンは化学者であり、英国の物理学者であり、1808 年に物質の性質に関する理論を提唱しました。原子は分割できず、原子の構造は破壊できず、すべての物質を形成する構成単位です。特定の元素のすべての原子は、形状とサイズが同じですが、元素ごとに異なります。しかしその後すぐに、ダルトンの原子理論のさまざまな欠点のためにモデルは破棄されました。
ダルトンの原子論の仮説:
- すべての物質は、原子と呼ばれる微細で分割できない粒子で構成されています。
- 特定の元素は、同じ質量、サイズ、およびその他の特性を持つあらゆる種類の原子で構成されています。ただし、元素が異なれば、異なる特性、質量、サイズの異なる原子が示されます。
- Atom は作成も破壊もできません。より小さな粒子に分割することはできません。
- 化合物を形成するために、異なる原子の元素が一定の比率で結合し、整数比でも結合できます。
- 原子は、化学反応で結合、再配置、または分離できます。
ダルトンの原子理論の基礎:
ダルトンの理論は、他の科学者が作り出した次の概念に基づいていました。これらは:
- 質量保存の法則:この法則は、化学反応において、反応前後の元素の質量は同じであると述べています。これは、質量は化学反応で生成も破壊もされないためです。
反応物の質量 =生成物の質量
例- CaCO3 🡪 CaO + CO2
モル質量:100 gm 56 gm 44 gm
質量保存の法則により:
100 =56 +44
100 =100
- 一定組成の法則:純粋な化合物では、元素の割合は一定のままです。つまり、質量に関して常に一定の比率になります。
例- NO =14:16
NO2 =14:32
N2O =28:16
ダルトン理論のデメリット
- 理論は素粒子を考慮していません
その後、ダルトンの原子理論の仮定の後、素粒子が発見されました。これらは、陽子、中性子、および電子でした。これにより、原子はさらに分割可能であり、物質の基本単位ではないことが証明されました。
- この理論には同位体は含まれていません。
公準の状態の 1 つとして、要素の質量と密度は同じでなければなりません。しかし、同じ元素の同位体は原子質量が異なります。水素の同位体が重水素と三重水素であるように、それらの質量はそれぞれ 1、2、3 です。しかし、原子は化学反応に関与する最小の粒子です。
- この理論には等圧線は含まれていません。
ある仮説によれば、2 つの異なる元素の質量と密度は異なるはずです。しかし、同重体の発見は、2 つの異なる元素が同じ原子量を持つことができることを示しています。塩素とアルゴンの等圧線のように、40 の原子質量があります。
- 元素は化合物内に常に整数比で存在するとは限りません
複雑な化合物の構成要素が単純な整数比で存在する必要は必ずしもありません。たとえば、C:H:O の比率が 12:22:11 であるスクロース (C12H22O11) は、単純な整数比ではありません。
- この理論には同素体は含まれていません。
同素体は、ダイヤモンドとグラファイトのように、原子構成は同じですが性質が異なる物質です。どちらも同じ炭素同位体でできていますが、物理的性質は反対です。
結論
物質の構成要素としての原子の概念は、すでに科学界に長い間存在していました。ダルトンは、質量保存の法則と定数比例の法則に従う原子理論を科学的に提唱した最初の科学者でした。ダルトンの原子論は、物質の微量成分が原子であり、特定の元素が同じ種類の原子でどのように構成されているかについて語っています。時間が経つにつれて、亜原子粒子、同位体、同重体、複合化合物などの新しい発見がなされました。ダルトンの提案された理論はこれらの現象を説明できず、ダルトンの原子理論の欠点になりました。したがって、科学界はこの理論を破棄し、重要な役割を果たしたのはラザフォードの実験によるものでした。
