ปีแห่งชีวิตของดาลตัน John Dalton - นักเคมี นักอุตุนิยมวิทยา นักฟิสิกส์ John Dalton: ชีวประวัติการค้นพบ ตาบอดสีก็คือตาบอดสี ชีวิตส่วนตัวและมรดก

กระทรวงศึกษาธิการของประเทศยูเครน

สถานศึกษาเมืองมาริอูโปล

บทคัดย่อในหัวข้อ:

จอห์น ดาลตัน

(1766 – 1844)

มาริอูพอล

John Dalton เกิดเมื่อวันที่ 6 กันยายน พ.ศ. 2309 ในครอบครัวช่างทอผ้าเควกเกอร์ในหมู่บ้าน และไปโรงเรียนเมื่ออายุ 12 ปีเท่านั้น เขาได้รับการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ด้วยตัวเขาเอง เนื่องจากประตูของอ็อกซ์ฟอร์ดและเคมบริดจ์นั้นเปิดให้เฉพาะสมาชิกของนิกายเชิร์ชออฟอิงแลนด์เท่านั้น และเมื่ออายุ 15 ปีเขาก็ประสบความสำเร็จจนได้รับตำแหน่งเป็นครูสอนคณิตศาสตร์ในโรงเรียน ในเคนดัล ในปี พ.ศ. 2336 เขาได้เป็นครูสอนปรัชญาธรรมชาติ (ในวิทยาลัยภาษาอังกฤษเรียกว่าฟิสิกส์) และสอนคณิตศาสตร์ที่วิทยาลัยแมนเชสเตอร์ ซึ่งโรเบิร์ต โอเว่น นักสังคมนิยมยูโทเปียชื่อดังได้แนะนำให้เขารู้จักกับสมาคมวรรณกรรมและปรัชญาแห่งแมนเชสเตอร์ จูลชายชาวแมนเชสเตอร์ผู้โด่งดังอีกคนหนึ่งต่อมาได้เข้าเป็นสมาชิกของสังคมนี้และในศตวรรษที่ 20 ในการประชุมของสังคมนี้ Ernst Rutherford ได้ทำรายงานเกี่ยวกับการทดลองของเขาที่นำไปสู่การค้นพบนี้ แบบจำลองนิวเคลียร์อะตอม. ดาลตันกลายเป็นเลขานุการของสังคมในปี พ.ศ. 2343 และตั้งแต่ปี พ.ศ. 2360 ก็เป็นประธาน

การรับชม ปรากฏการณ์บรรยากาศดาลตันเริ่มสนใจองค์ประกอบของอากาศ การศึกษาองค์ประกอบและคุณสมบัติของอากาศทำให้เขาค้นพบกฎของแก๊ส:

ตั้งชื่อตามเขา กฎแห่งความเป็นอิสระของแรงกดดันบางส่วนของส่วนประกอบของส่วนผสม (1801);

ไม่กี่เดือนก่อน Gay-Lussac เขาได้ก่อตั้งกฎการขยายตัวทางความร้อนของก๊าซ (1802)

กฎการละลายของก๊าซในของเหลว (1803)

กฎเหล่านี้กลายเป็นเหตุการณ์สำคัญบนเส้นทางสู่การสร้างทฤษฎีองค์ประกอบของก๊าซ - อะตอมมิกส์เชิงฟิสิกส์ เมื่อยอมรับสมมติฐานของอะตอมของก๊าซขนาดต่างๆ ที่ล้อมรอบด้วยเปลือกความร้อน ดาลตันได้อธิบายปรากฏการณ์ทางกายภาพ เช่น การขยายตัวของก๊าซเมื่อถูกความร้อน ธรรมชาติของการแพร่กระจายของก๊าซ และการพึ่งพาแรงกดดันต่อสภาวะภายนอก ในปี ค.ศ. 1803 ดาลตันได้รับคำแนะนำจากสมมติฐานแบบอะตอมมิก ได้รับกฎของอัตราส่วนหลายอัตราส่วนและพิสูจน์โดยใช้ตัวอย่างของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน - มีเทนและเอทิลีน

ความแตกต่างของขนาดของอะตอมก๊าซทำให้ดาลตันจำเป็นต้องยอมให้มีมวล (น้ำหนัก) ที่แตกต่างกัน ดังนั้นจากอะตอมมิกเชิงฟิสิกส์ เขาจึงย้ายในปี 1803 ไปสู่การสร้างอะตอมมิกส์เคมี หลักการสำคัญของอะตอมมิกส์เคมีของดาลตันมีดังต่อไปนี้:

1. สสารประกอบด้วยอนุภาคเล็กๆ ซึ่งเป็นอะตอมที่แบ่งแยกไม่ได้ซึ่งไม่ได้ถูกสร้างขึ้นหรือถูกทำลาย

2. อะตอมทั้งหมดของธาตุเดียวกันมีขนาดเท่ากันและมีมวล (น้ำหนัก) เท่ากัน

3. อะตอมของธาตุต่าง ๆ มีมวลและขนาดต่างกัน

4. อนุภาคเชิงซ้อน (“อะตอมเชิงซ้อน”) ประกอบด้วยอะตอมต่าง ๆ จำนวนหนึ่งที่รวมอยู่ในสารนี้

5. มวลของอนุภาคเชิงซ้อนถูกกำหนดโดยผลรวมของมวลของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบขององค์ประกอบ

จากทฤษฎีอะตอมของเขาเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องน้ำหนักอะตอมสัมพัทธ์ (มวล) ดาลตันได้แนะนำลักษณะเชิงปริมาณของอะตอมเข้าสู่วิชาเคมีและด้วยเหตุนี้จึงได้พิสูจน์ความเป็นสาระสำคัญในที่สุด ต่อมามวลอะตอมได้กลายเป็นหนึ่งในลักษณะสำคัญของสสาร ดาลตันเชื่อว่าอะตอมของธาตุต่าง ๆ มีขนาดและมวลไม่เท่ากัน เนื่องจากเข้าใจผิดคิดว่าโมเลกุลของน้ำมีออกซิเจนหนึ่งอะตอม เขาจึงกำหนดน้ำหนักอะตอมของออกซิเจนและไนโตรเจนไม่ถูกต้อง แต่ดาลตันเป็นคนแรกที่รวบรวมตารางน้ำหนักอะตอม

ในปี ค.ศ. 1803 ดาลตันได้รวบรวมตารางแรกของมวลอะตอมและมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสาร และแนะนำสัญลักษณ์ทางเคมี แม้ว่าจะไม่ประสบความสำเร็จอย่างสิ้นเชิงและแทนที่ด้วยเคมีด้วยสัญลักษณ์ที่สะดวกกว่าของแบร์เซลิอุส (พ.ศ. 2322 - 2391) เขาเอามวลอะตอมของไฮโดรเจนมาเป็นหนึ่งเดียว ในตารางนี้ มวลสัมพัทธ์ของไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอน แอมโมเนีย ซัลเฟอร์ออกไซด์ ไนโตรเจน และสารอื่นๆ ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรก

การมีส่วนร่วมของดาลตันในการพัฒนาเคมีนั้นยิ่งใหญ่มาก: เขาเป็นคนแรกที่ทำให้อะตอมมิกส์เป็นพื้นฐานของความรู้ทางเคมีและระบุวิธีที่ถูกต้องในการกำหนดองค์ประกอบของสารในเชิงปริมาณ

จอห์น ดาลตันยังได้มีส่วนร่วมในการพัฒนายา โดยอธิบายรายละเอียดครั้งแรกในปี พ.ศ. 2337 ว่าตาบอดสี (ภายหลังเรียกว่าตาบอดสี) ซึ่งเขาและน้องชายต้องทนทุกข์ทรมาน

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้:

1. "หลักสูตรประวัติศาสตร์ฟิสิกส์", มอสโก, "การตรัสรู้" 2525

2. "พจนานุกรมสารานุกรมนักเคมีรุ่นเยาว์", มอสโก, "การสอน" 2533

3. "พจนานุกรมโพลีเทคนิค", มอสโก, "สารานุกรมโซเวียต" 2532

John Dalton เกิดในชุมชนเล็กๆ ที่ Eaglesfield ในเทศมณฑลคัมเบอร์แลนด์ ประเทศอังกฤษ ในครอบครัวของช่างทอผ้าผู้น่าสงสาร Joseph Dalton และ Deborah Greenup ซึ่งมาจากครอบครัว Quakers ในอังกฤษที่เจริญรุ่งเรือง ซึ่งเป็นสมาชิกของขบวนการคริสเตียนซึ่งมีอุดมการณ์ดำเนินไป ขัดแย้งกับจดหมายของพันธสัญญาใหม่

เมื่ออายุ 15 ปี จอห์นช่วยโจนาธานพี่ชายของเขาบริหารโรงเรียนเควกเกอร์ส่วนตัวในเมืองเคนดา รัฐคัมเบรีย

ตั้งแต่ปี 1787 จอห์นได้เก็บบันทึกการสังเกตการณ์ทางอุตุนิยมวิทยา และตลอดช่วงชีวิตของเขา กว่า 57 ปี เขาจะบันทึกการสังเกตการณ์สภาพอากาศประมาณ 20,000 ครั้งในนั้น

ประมาณปี 1790 ดาลตันวางแผนที่จะเข้าโรงเรียนกฎหมายหรือ คณะแพทยศาสตร์สถาบัน แต่เนื่องจากเขาอยู่ใน "นิกาย" - สมาชิกของกลุ่มที่ต่อต้านนิกายเชิร์ชออฟอิงแลนด์ - เรียนเป็นภาษาอังกฤษ สถาบันการศึกษาเขาเป็นสิ่งต้องห้าม

กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์

ในปี พ.ศ. 2336 ดาลตันย้ายไปแมนเชสเตอร์ ซึ่งเขาได้รับตำแหน่งเป็นครูสอนคณิตศาสตร์และปรัชญาธรรมชาติที่นิวคอลเลจ ซึ่งเป็นสถาบันการศึกษานิกายที่จัดหางานให้กับผู้ที่นับถือศาสนาที่ไม่ฝักใฝ่ฝ่ายใดและมีการศึกษาระดับสูง

ตลอดวัยหนุ่มของเขา ตัวอย่างและแบบอย่างของดาลตันคือเอลิฮู โรบินสัน นักอุตุนิยมวิทยาเควกเกอร์ที่โดดเด่นและไม่มีใครผิดพลาด ซึ่งปลูกฝังให้เด็กชายสนใจคณิตศาสตร์และอุตุนิยมวิทยา

ในปี พ.ศ. 2336 หนังสือเล่มแรกของดาลตันเกี่ยวกับหัวข้ออุตุนิยมวิทยาได้รับการตีพิมพ์ตามข้อสังเกตส่วนตัวของเขา งานนี้วางรากฐานสำหรับงานต่อไปทั้งหมดของเขา

ในปี พ.ศ. 2337 นักวิทยาศาสตร์ได้เขียนบทความทางวิทยาศาสตร์เรื่อง "ข้อเท็จจริงที่ผิดปกติเกี่ยวกับการมองเห็นของสี" ซึ่งเป็นหนึ่งในผลงานแรกสุดของเขาในหัวข้อการรับรู้สีของดวงตามนุษย์

ในปี ค.ศ. 1800 ดาลตันได้จัดทำรายงานที่นำเสนอต่อสาธารณชนในบทความของเขาเรื่อง “Experimental Notes” ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทดลองกับก๊าซและการศึกษาธรรมชาติและองค์ประกอบทางเคมีของอากาศสัมพันธ์กับความดันบรรยากาศ

ในปี พ.ศ. 2344 หนังสือเล่มที่สอง "หลักสูตรพื้นฐานไวยากรณ์ภาษาอังกฤษ" ได้รับการตีพิมพ์ ในปีเดียวกันนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ "กฎของดาลตัน" ซึ่งเป็นกฎเชิงประจักษ์ที่ได้รับจากการทำงานกับก๊าซ

ในปี ค.ศ. 1803 การทดลองของเขากับ "ความดันของส่วนผสมของก๊าซในอุดมคติ" ทำให้เกิด "กฎความดันบางส่วน" ซึ่งตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์

ในช่วงต้นทศวรรษ 1800 ดาลตันกำหนดทฤษฎี "การขยายตัวทางความร้อน" และ "ปฏิกิริยาการให้ความร้อนและความเย็นในก๊าซ" โดยคำนึงถึงการขยายตัวและการอัดอากาศ

ในปี ค.ศ. 1803 เขาได้เขียนบทความให้กับสมาคมวรรณกรรมและปรัชญาแห่งแมนเชสเตอร์ โดยเขาได้นำเสนอตารางน้ำหนักอะตอมสัมพัทธ์ ซึ่งเป็นหนึ่งในคำจำกัดความแรกๆ ของน้ำหนักอะตอมในขณะนั้น

ในปี พ.ศ. 2351 ในงาน " ระบบใหม่ปรัชญาเคมี” เขาอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับทฤษฎีอะตอมและน้ำหนักอะตอม โดยให้มุมมองของเขาเองว่าองค์ประกอบทางเคมีสามารถระบุโดยพิจารณาจากมวลอะตอมได้อย่างไร

ในปี ค.ศ. 1810 ดาลตันได้ตีพิมพ์ภาคผนวกของหนังสือของเขาเรื่อง “ระบบใหม่ของปรัชญาเคมี” ซึ่งเขาได้อธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับ “ทฤษฎีอะตอมของโครงสร้างของสสาร” และแนวคิดเรื่อง “น้ำหนักอะตอม”

งานหลัก

ในปี 1801 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ "กฎของดัลตัน" หรือที่รู้จักในชื่อ "กฎความดันย่อยของดาลตัน" ซึ่งปัจจุบันนักดำน้ำใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดระดับความดันที่ระดับความลึกของมหาสมุทรต่างๆ และผลกระทบต่อการใช้ก๊าซหายใจและความเข้มข้นของไนโตรเจน

เขาบัญญัติคำว่า "ตาบอดสี" เพื่อนิยามตาบอดสี ซึ่งได้ชื่อมาจากชื่อของนักวิทยาศาสตร์รายนี้ ดาลตันกล่าวถึงหัวข้อนี้ในบทความของเขาเรื่อง “ข้อเท็จจริงพิเศษเกี่ยวกับวิสัยทัศน์ของดอกไม้พร้อมข้อสังเกต”

ในงานของเขา "ระบบใหม่ของปรัชญาเคมี" ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1808 เขาได้พัฒนา "ทฤษฎีอะตอมของโครงสร้างของสสาร" และกลายเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่รวบรวมตารางน้ำหนักอะตอมสัมพัทธ์ ทฤษฎีนี้ซึ่งวางรากฐานสำหรับการวิจัยเพิ่มเติมในสาขานี้ยังคงมีความเกี่ยวข้องในยุคของเรา

รางวัลและความสำเร็จ

ในปี ค.ศ. 1794 ดาลตันได้รับเลือกให้เป็นสมาชิกของสมาคมวรรณกรรมและปรัชญาแห่งแมนเชสเตอร์ ในปี ค.ศ. 1800 นักวิทยาศาสตร์ได้กลายเป็นเลขาธิการด้านวิทยาศาสตร์ของสังคมและตั้งแต่ปี พ.ศ. 2360 ก็เป็นหัวหน้า

ชีวิตส่วนตัวและมรดก

ดาลตันยังคงเป็นปริญญาตรีตลอดชีวิตใช้ชีวิตแบบเรียบง่ายและสื่อสารกับเพื่อนเพียงไม่กี่คนที่อยู่ในกลุ่มเควกเกอร์

ในปีพ. ศ. 2380 นักวิทยาศาสตร์ประสบภาวะหัวใจวายซึ่งไม่กี่ปีต่อมาก็ตามมาด้วยอีกคนอันเป็นผลมาจากการที่เขาพัฒนาปัญหาการพูด

หลังจากการชกครั้งที่สามซึ่งแซงหน้าดาลตันเมื่ออายุ 77 ปี ​​เขาก็ล้มลงจากเตียง และในเวลาต่อมา สาวใช้ที่นำชานักวิทยาศาสตร์มาก็พบว่าเขาเสียชีวิต

ดาลตันถูกฝังอยู่ที่ศาลาว่าการเมืองแมนเชสเตอร์

เพื่อรำลึกถึงความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ของเขา นักเคมีและนักชีวเคมีจำนวนมากใช้หน่วยวัดนอกระบบ "ดาลตัน" ซึ่งเป็นหน่วยอะตอมของมวล

ขณะที่ดาลตันยังมีชีวิตอยู่ รูปปั้นขนาดใหญ่ของเขาถูกสร้างขึ้นในศาลาว่าการแมนเชสเตอร์ บางทีเขาจึงกลายเป็นนักวิทยาศาสตร์เพียงคนเดียวที่มีการสร้างอนุสาวรีย์ในช่วงชีวิตของเขา

คะแนนชีวประวัติ

คุณลักษณะใหม่! คะแนนเฉลี่ยที่ประวัตินี้ได้รับ แสดงเรตติ้ง

นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ประสบความสำเร็จอย่างมากในทิศทางใหม่ของการพัฒนาเคมีคือนักเคมีชาวอังกฤษ John Dalton (1766-1844) ซึ่งมีชื่อเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับทฤษฎีอะตอม ใน ต้น XIXศตวรรษ Dalton ค้นพบกฎการทดลองใหม่หลายประการ: กฎแห่งแรงกดดันบางส่วน(กฎของดาลตัน) กฎการละลายของก๊าซในของเหลว(กฎของเฮนรี-ดาลตัน) และสุดท้าย กฎแห่งทวีคูณ. เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายรูปแบบเหล่านี้ (โดยหลักคือกฎของอัตราส่วนพหุคูณ) โดยไม่ต้องใช้สมมติฐานว่าสสารไม่ต่อเนื่องกัน ตามกฎของอัตราส่วนพหุคูณที่ค้นพบในปี 1803 และกฎความคงตัวขององค์ประกอบ ดาลตันได้พัฒนาทฤษฎีอะตอม-โมเลกุลของเขา ซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในงานของเขา "A New System of Chemical Philosophy" ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1808

บทบัญญัติหลักของทฤษฎีของดาลตันมีดังนี้:

1.สารทั้งหมดประกอบด้วย จำนวนมากอะตอม (ง่ายหรือซับซ้อน)

2. อะตอมของสารชนิดเดียวกันมีความเหมือนกันโดยสิ้นเชิง อะตอมเชิงเดี่ยวนั้นไม่เปลี่ยนรูปและแบ่งแยกไม่ได้อย่างแน่นอน

3. อะตอมของธาตุต่าง ๆ สามารถรวมตัวกันได้ในสัดส่วนที่แน่นอน

4. คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของอะตอมคือ น้ำหนักอะตอม.

ในปี ค.ศ. 1803 ตารางแรกของน้ำหนักอะตอมสัมพัทธ์ของธาตุและสารประกอบบางชนิดปรากฏในวารสารห้องปฏิบัติการของดาลตัน เป็นจุดอ้างอิง ดาลตันเลือกน้ำหนักอะตอมของไฮโดรเจน ซึ่งมีค่าเท่ากับความสามัคคี ในการกำหนดอะตอมของธาตุ ดาลตันใช้สัญลักษณ์ในรูปวงกลมซึ่งมีรูปต่างๆ อยู่ภายใน ต่อจากนั้นดาลตันได้แก้ไขน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบซ้ำแล้วซ้ำอีก แต่สำหรับองค์ประกอบส่วนใหญ่เขาให้ค่าน้ำหนักอะตอมที่ไม่ถูกต้อง

ดาลตันถูกบังคับให้ตั้งสมมติฐานว่าอะตอม องค์ประกอบที่แตกต่างกันเมื่อสร้างอะตอมที่ซับซ้อนพวกมันจะรวมตัวกัน “หลักการแห่งความเรียบง่ายสูงสุด”. สาระสำคัญของหลักการคือถ้ามีสารประกอบไบนารี่เพียงตัวเดียวจากสององค์ประกอบ โมเลกุลของมัน (อะตอมเชิงซ้อน) จะถูกสร้างขึ้นโดยอะตอมหนึ่งขององค์ประกอบหนึ่งและอีกอะตอมหนึ่งของอีกอะตอมหนึ่ง (อะตอมเชิงซ้อนจะเพิ่มเป็นสองเท่าในศัพท์เฉพาะของดาลตัน) อะตอมสามเท่าและซับซ้อนมากขึ้นจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีสารประกอบหลายชนิดที่เกิดจากองค์ประกอบสองธาตุ ดังนั้นดาลตันจึงสันนิษฐานว่าโมเลกุลของน้ำประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนหนึ่งอะตอมและอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม ผลลัพธ์ที่ได้คือค่าน้ำหนักอะตอมของออกซิเจนที่ประเมินต่ำเกินไป ซึ่งส่งผลให้การกำหนดน้ำหนักอะตอมของโลหะตามองค์ประกอบของออกไซด์ไม่ถูกต้อง ในทางกลับกัน หลักการของความเรียบง่ายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด (สนับสนุนโดยอำนาจของดาลตันในฐานะผู้สร้างทฤษฎีอะตอม - โมเลกุล) ในเวลาต่อมาก็มีบทบาทเชิงลบในการแก้ปัญหาน้ำหนักอะตอม อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว ทฤษฎีอะตอมของดาลตันเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติเพิ่มเติมทั้งหมด

“การค้นพบอะตอมมิกส์ทางเคมีเกิดขึ้นโดยจอห์น ดาลตัน นักฟิสิกส์และนักเคมีชาวอังกฤษในเมืองแมนเชสเตอร์ในช่วงสองสัปดาห์ คือตั้งแต่วันที่ 3 ถึง 19 กันยายน พ.ศ. 2346

ดาลตันศึกษาบรรยากาศอากาศและสังเกตการณ์อุตุนิยมวิทยาเป็นประจำเป็นเวลาหลายปี โดยบันทึกผลลัพธ์ไว้ในสมุดบันทึกทางวิทยาศาสตร์ของเขา คำถามหลักที่เขาสนใจมาเป็นเวลานานและที่เขาพยายามทำความเข้าใจมาเป็นเวลานานมีดังต่อไปนี้: ก๊าซกระจายเข้าหากันอย่างไรและทำไมจึงกลายเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยสมบูรณ์? ดาลตันพูดถึงเรื่องนี้เองในปี พ.ศ. 2353: “จากการสังเกตการณ์อุตุนิยมวิทยามาเป็นเวลานานและไตร่ตรองถึงธรรมชาติและโครงสร้างของชั้นบรรยากาศ ฉันมักจะแปลกใจที่บรรยากาศที่ซับซ้อนหรือส่วนผสมของของไหลยืดหยุ่นสองตัวขึ้นไปสามารถเกิดขึ้นได้อย่างไร (ก๊าซ - หมายเหตุโดย B.M. Kedrov)เป็นตัวแทนของมวลที่ดูเหมือนจะเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งในแง่กลไกทั้งหมดมีลักษณะคล้ายกับบรรยากาศที่เรียบง่าย” คำตอบสำหรับคำถามนี้ได้รับในแบบของตนเองโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสที่นำโดย Berthollet พวกเขากล่าวว่ามีความสัมพันธ์ทางเคมีระหว่างก๊าซ ดังนั้นก๊าซทั้งหมดจึงสามารถละลายซึ่งกันและกันได้ทุกประการ ตัวอย่างเช่น เมื่อน้ำระเหยสู่ชั้นบรรยากาศ อากาศก็จะละลายไอน้ำออกไป แต่ในกรณีนี้ การละลายมีขีดจำกัด: ในแต่ละอุณหภูมิ อากาศสามารถดูดซับไอน้ำได้เพียงจำนวนหนึ่งเท่านั้น จากนั้นจึงเกิดความอิ่มตัว (ไออิ่มตัว)

ดาลตันแสดงให้เห็นความไม่สอดคล้องกันของมุมมองนี้: ประการแรกปรากฎว่าปริมาณของไอที่ "ละลาย" ไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศที่ได้รับ: อาจมีอากาศเพิ่มขึ้นหลายเท่าในปริมาตรที่กำหนดหรือน้อยกว่า และปริมาณ ไออิ่มตัวจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้น สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากอากาศละลายไอระเหยไปในตัวจริงๆ ยิ่งกว่านั้นไอน้ำจะเข้าสู่สถานะอิ่มตัวเหมือนเดิมเมื่อว่างเปล่าอย่างสมบูรณ์และเร็วกว่าในอากาศด้วยซ้ำ แล้วอะไรล่ะที่ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายของมัน? เห็นได้ชัดว่าประเด็นไม่ได้อยู่ที่ความสัมพันธ์ระหว่างก๊าซเลยและไม่ได้อยู่ที่การละลายซึ่งกันและกัน แล้วไง?

ที่อยู่ของดาลตัน นิวตันและใน "หลักการทางคณิตศาสตร์ของปรัชญาธรรมชาติ" เขาพบเหตุผลต่อไปนี้ ซึ่งดึงดูดความสนใจของเขาอย่างมาก นิวตันเชื่อว่าก๊าซ (ของไหลยืดหยุ่น) ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็ก (อะตอม) ที่ผลักกันซึ่งกันและกันด้วยแรงที่เพิ่มขึ้นเมื่อลดลง ระยะห่างระหว่างพวกเขา จากสิ่งนี้ นิวตันอธิบายกฎของบอยล์เกี่ยวกับ สัดส่วนผกผันระหว่างปริมาตรแก๊สและความดัน แต่นิวตันไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับองค์ประกอบที่ซับซ้อนของบรรยากาศ ดังนั้นคำอธิบายของเขาจึงไม่สามารถนำไปใช้กับกรณีที่ดาลตันสนใจเป็นพิเศษได้ อย่างไรก็ตาม ดาลตันก็เข้าใจทันที แนวคิดหลัก: มันเป็นเรื่องของการผลักกันระหว่างอนุภาคของก๊าซ ไม่ใช่การดึงดูดของก๊าซหนึ่งต่ออีกก๊าซหนึ่ง ดังนั้น ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2344 พระองค์จึงตั้งสมมุติฐานว่าพลังที่น่ารังเกียจมีมากเท่าที่มี หลากหลายชนิดก๊าซและไอระเหย สมมติฐานดังกล่าวดูไม่น่าเชื่อเลย นักเคมีชาวฝรั่งเศสปฏิเสธมันให้พ้นมือ แต่ก็ไม่สามารถตอบสนองความต้องการของนักเคมีชาวอังกฤษได้เช่นกัน โทมัส ทอมสันโจมตีดาลตันอย่างรุนแรงเป็นพิเศษ

ดาลตันฟังคำวิพากษ์วิจารณ์และเริ่มมองหาวิธีกำจัดการสันนิษฐานของกองกำลังที่น่ารังเกียจต่างๆ ในปี ค.ศ. 1803 เขาได้คิดคำนึงถึงความร้อนเป็นพลังที่น่ารังเกียจมาจนบัดนี้ ในเวลานั้น ความร้อนถูกตีความโดยหลาย ๆ คนว่าเป็น "ของเหลว" (ของเหลว) ที่ไม่มีน้ำหนักและเฉอะแฉะเป็นพิเศษ ดังนั้นงานจึงเกิดขึ้นเพื่ออธิบายว่าแคลอรี่หนึ่งและแคลอรี่เท่ากันสามารถเลือกทำหน้าที่ได้อย่างไร กล่าวคือ ในลักษณะที่ในกรณีหนึ่งมีเพียงอนุภาคของออกซิเจนเท่านั้นที่จะผลักกัน และพวกมันจะไม่มีผลกระทบใด ๆ ต่ออนุภาคของ ก๊าซอื่น ๆ และในทางกลับกันก็ไม่ส่งผลกระทบต่ออนุภาคออกซิเจน แต่อย่างใด หากสามารถหาวิธีแก้ปัญหาดังกล่าวได้ ก็ไม่จำเป็นต้องเกิดแรงผลักที่แตกต่างกันมากเท่ากับที่มีอยู่ในธรรมชาติสำหรับของไหลยืดหยุ่นต่างๆ (ก๊าซและไอระเหย) ความร้อนเท่ากัน (แคลอรี่) จะทำให้เกิดกระบวนการน่ารังเกียจทั้งหมดใน ก๊าซที่แตกต่างกัน แต่วิธีการจำลองการกระทำของแคลอรี่ดังกล่าวยังคงเป็นปริศนา

แต่ดาลตันมีความคิด: จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเรายอมรับว่าขนาดของอนุภาคก๊าซต่างกันแตกต่างกัน? ในกรณีนี้ ใครๆ ก็จินตนาการได้ว่าอนุภาคขนาดใหญ่ของก๊าซหนึ่งจะผลักกันโดยไม่ส่งผลกระทบต่ออนุภาคขนาดเล็กของก๊าซอีกชนิดหนึ่ง และไม่ได้รับอิทธิพลใดๆ จากก๊าซเหล่านั้นด้วย เป็นผลให้กลไกของการผสม (การแพร่กระจาย) ของก๊าซสามารถแสดงได้เป็นการเทช็อตขนาดเล็กลงในช่องว่างระหว่างช็อตขนาดใหญ่ ตอนนี้คำถามเกิดขึ้น: ขนาดของอนุภาคก๊าซควรเข้าใจอะไร? ท้ายที่สุดแล้ว ดาลตันจินตนาการว่าความร้อนเป็นของเหลวพิเศษที่แยกออกจากอะตอม มันจะเข้มข้นตรงไหน? แน่นอนว่ารอบๆ อะตอมเอง ทำให้เกิดบรรยากาศความร้อนรอบๆ พวกมัน เช่นเดียวกับที่อากาศรอบๆ โลกก่อตัวเป็นบรรยากาศอากาศของโลกของเรา ในกรณีนี้ ตามข้อมูลของดาลตัน ขนาดของอนุภาคคือปริมาตรรวมของอะตอมและเปลือกแคลอรี่โดยรอบ ถ้าตอนนี้เป็นไปได้ที่จะพิสูจน์ด้วยข้อมูลจริงว่าขนาดของอนุภาคซึ่งเข้าใจว่าเป็นผลรวมของอะตอมและบรรยากาศความร้อนนั้นไม่เท่ากันสำหรับก๊าซต่างๆ ปัญหาก็จะได้รับการแก้ไข ตามที่ดาลตันกล่าว เห็นได้ชัดว่าคำถามดังกล่าวเกิดขึ้นต่อหน้าดาลตันเมื่อต้นเดือนกันยายน ค.ศ. 1803 อย่างเห็นได้ชัด ดังที่ใครๆ ก็สามารถสันนิษฐานได้

เขาเล่าในภายหลังว่า: “เมื่อพิจารณาปัญหานี้เพิ่มเติมแล้ว ฉันนึกขึ้นได้ว่าฉันไม่เคยคำนึงถึงอิทธิพลของความแตกต่างของขนาดของอนุภาคของของไหลยืดหยุ่นเลย ตามขนาด ฉันหมายถึงอนุภาคของแข็งที่อยู่ตรงกลางพร้อมกับบรรยากาศความร้อนที่อยู่รอบๆ ตัวอย่างเช่น หากจำนวนอนุภาคออกซิเจนในปริมาตรอากาศที่กำหนดไม่เท่ากันทุกประการกับจำนวนอนุภาคไนโตรเจนในปริมาตรเดียวกัน ขนาดของอนุภาคออกซิเจนจะต้องแตกต่างจากขนาดของอนุภาคไนโตรเจน ถ้าขนาดของอะตอมแตกต่างกัน ถ้าสมมุติว่าแรงผลักคือความร้อน ความสมดุลจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างอนุภาคที่มีขนาดไม่เท่ากันมากดทับกัน"

ตั้งแต่นั้นมา ดาลตันเริ่มมองหาวิธีกำหนดขนาด (ขนาด) ของอนุภาคของของเหลวยืดหยุ่น เพื่อตรวจสอบและยืนยันความถูกต้องของสมมติฐานของเขาเกี่ยวกับสาเหตุของการแพร่กระจายของก๊าซเข้าหากันด้วยการก่อตัวของ ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจนถึงขณะนี้ แนวทางการให้เหตุผลทั้งหมดของเขาเป็นเรื่องทางกายภาพล้วนๆ และไม่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ทางเคมี แต่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ของแก๊ส แต่ทันทีที่ดาลตันเริ่มมองหาวิธีในการกำหนดขนาด (ขนาด) ของอนุภาคก๊าซในแง่ของระบบอะตอมและบรรยากาศความร้อนรอบ ๆ เขาก็ย้ายจากสาขาฟิสิกส์มาสู่สาขาเคมีทันที แม้ว่าตัวเขาเองอาจจะไม่สังเกตเห็นมันในทันทีก็ตาม ในตอนแรกเขาไม่เข้าใจแม้แต่น้อยว่าการเปลี่ยนจากฟิสิกส์มาเป็นเคมีทำให้เกิดการปฏิวัติทางเคมีเมื่อเปรียบเทียบกับการค้นหาขนาดของอนุภาคก๊าซเพื่ออธิบายกลไกการแพร่กระจายดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญกับ จุดทางวิทยาศาสตร์วิสัยทัศน์. อย่างไรก็ตาม ดาลตันเชื่อมาระยะหนึ่งแล้วว่าสิ่งสำคัญไม่ใช่สิ่งที่เขานำเข้ามาสู่แนวคิดทางเคมี แต่เป็นเปลือกระบายความร้อนที่มีชื่อเสียงและเส้นผ่านศูนย์กลางของมัน

กระบวนการค้นพบอะตอมมิกส์ทางเคมีเริ่มต้นทันทีตั้งแต่ช่วงเวลาที่ดาลตันเริ่มคำนวณขนาด (เส้นผ่านศูนย์กลางของ "อนุภาค" ของก๊าซรวมถึงเปลือกแคลอรี่ด้วย) อันที่จริง เพื่อที่จะดำเนินการคำนวณดังกล่าว จำเป็นต้องแนะนำแนวคิดใหม่อย่างน้อยสองแนวคิด: ประการแรกเกี่ยวกับน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบ และประการที่สอง เกี่ยวกับจำนวนอะตอมในอนุภาคเชิงซ้อนของสารประกอบเคมี แนวคิดใหม่ทั้งสองนี้ก่อให้เกิดรากฐานทางทฤษฎีของอะตอมมิกส์เคมีทั้งหมดเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 แต่เราขอย้ำอีกครั้งว่าแนวคิดทั้งสองนี้ถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์ในการคำนวณขนาดของอนุภาคก๊าซเท่านั้น (ในความหมายของดัลโทเนียน) เพื่อสร้างแบบจำลองการแพร่กระจายของก๊าซและแบบจำลองของส่วนผสมของก๊าซ ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? เพื่อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาค ดาลตันจะต้องหารปริมาตรรวมที่ครอบครองโดยก๊าซที่กำหนดด้วย จำนวนทั้งหมดอนุภาคก๊าซที่มีอยู่ในปริมาตรนี้ แน่นอนว่าเขาไม่ทราบจำนวนอนุภาค ดังนั้นจึงต้องหาวิธีวงเวียนเพื่อกำหนดจำนวนอนุภาค แน่นอนว่าสามารถหาจำนวนอนุภาคทั้งหมดได้หากเราทราบน้ำหนักของแต่ละอะตอม (อนุภาค) ของก๊าซที่กำหนด จากนั้น เมื่อหารน้ำหนักรวมของก๊าซที่มีอยู่ในปริมาตรที่กำหนดด้วยน้ำหนักของแต่ละอะตอม (อนุภาค) ก็จะสามารถทราบจำนวนอนุภาคในปริมาตรของก๊าซที่กำหนดได้ อย่างไรก็ตามไม่มีใครฝันถึงการชั่งน้ำหนักอะตอมเพียงอะตอมเดียวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะของเทคโนโลยีการทดลองที่พัฒนาไม่ดีในยุคนั้น ซึ่งหมายความว่าเราต้องมองหาวิธีวงเวียนต่อไปเพื่อให้บรรลุเป้าหมายอีกครั้ง

ในทางวงเวียนดังกล่าวเป็นแนวคิดที่เกิดขึ้นในหัวของดาลตันในขณะนั้น - เพื่อที่จะไม่ได้ดำเนินการจากน้ำหนักสัมบูรณ์ของอะตอม แต่จากน้ำหนักสัมพัทธ์ของมัน แต่สำหรับสิ่งนี้ จึงจำเป็นต้องนำน้ำหนักของอะตอมของธาตุหนึ่งเป็นหน่วย ดาลตันรับน้ำหนักของอะตอมไฮโดรเจนว่าเล็กที่สุด ในกรณีนี้ จากอัตราส่วนน้ำหนักของส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบของสารประกอบเคมี เช่น น้ำ ก็เป็นไปได้ที่จะอนุมานค่าน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบเฉพาะได้โดยตรง ในกรณีนี้ กล่าวคือ ในกรณีของน้ำ , ออกซิเจน (ที่ H = 1) . […]

นี่คือเส้นทางสู่การค้นพบอะตอมมิกส์ทางเคมี ดังที่เราเห็นตั้งแต่แรกเริ่ม ดาลตันเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับแนวคิดเกี่ยวกับเปลือกแคลอรี่ที่เป็นตำนานของอะตอม และกับแบบจำลองการแพร่กระจายของก๊าซที่ไร้เดียงสา ซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นในลักษณะของการเทเม็ดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงในช่องว่างระหว่างขนาดใหญ่ ลูกบอลขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง”

เคโดรฟ บี.เอ็ม. , การค้นพบทางวิทยาศาสตร์และข้อมูลในวันเสาร์: การค้นพบทางวิทยาศาสตร์และการรับรู้ / เอ็ด เอส.อาร์. มิคุลินสกี้, M.G. Yaroshevsky, M. , “วิทยาศาสตร์”, 1971, p. 26-31.

จอห์น ดาลตัน(6 กันยายน พ.ศ. 2309 - 27 กรกฎาคม พ.ศ. 2387) - ครูสอนตนเอง นักเคมี นักอุตุนิยมวิทยา และนักธรรมชาติวิทยาประจำจังหวัดเป็นภาษาอังกฤษ หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงและเป็นที่นับถือมากที่สุดในสมัยของเขา ซึ่งกลายเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางจากผลงานเชิงสร้างสรรค์ในสาขาความรู้ต่างๆ เขาเป็นคนแรก (พ.ศ. 2337) ที่ทำการวิจัยและบรรยายถึงความบกพร่องทางการมองเห็นที่ตัวเขาเองต้องทนทุกข์ทรมานจากอาการตาบอดสี ซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่าตาบอดสีเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา ค้นพบกฎของแรงกดดันบางส่วน (กฎของดาลตัน) (1801) กฎของการขยายตัวของก๊าซอย่างสม่ำเสมอเมื่อถูกความร้อน (1802) กฎการละลายของก๊าซในของเหลว (กฎของเฮนรี-ดาลตัน) ก่อตั้งกฎของอัตราส่วนพหุคูณ (พ.ศ. 2346) ค้นพบปรากฏการณ์การเกิดพอลิเมอไรเซชัน (โดยใช้ตัวอย่างของเอทิลีนและบิวทิลีน) แนะนำแนวคิดเรื่อง "น้ำหนักอะตอม" เป็นคนแรกที่คำนวณน้ำหนักอะตอม (มวล) ขององค์ประกอบจำนวนหนึ่ง และรวบรวมตารางแรกของน้ำหนักอะตอมสัมพัทธ์ จึงเป็นการวางรากฐานของโครงสร้างทฤษฎีอะตอมของสสาร

ความเยาว์

จอห์น ดาลตัน เกิดในครอบครัวเควกเกอร์ในอีเกิลส์ฟิลด์ เทศมณฑลคัมเบอร์แลนด์ ลูกชายของช่างตัดเสื้อ เมื่ออายุเพียง 15 ปีเท่านั้นที่เขาเริ่มเรียนกับโจนาธานพี่ชายของเขาที่โรงเรียนเควกเกอร์ในเมืองเคนดัลซึ่งอยู่ใกล้เคียง ในปี ค.ศ. 1790 ดาลตันตัดสินใจไม่มากก็น้อยเกี่ยวกับความเชี่ยวชาญพิเศษในอนาคตของเขา โดยเลือกระหว่างกฎหมายและการแพทย์ แต่แผนการของเขาก็ได้รับการตอบสนองอย่างไม่กระตือรือร้น - พ่อแม่ที่ไม่เห็นด้วยของเขาต่อต้านการเรียนในมหาวิทยาลัยในอังกฤษอย่างเด็ดขาด ดาลตันต้องอยู่ในเคนดัลจนถึงฤดูใบไม้ผลิปี พ.ศ. 2336 หลังจากนั้นเขาย้ายไปแมนเชสเตอร์ ซึ่งเขาได้พบกับจอห์น กอฟ นักปรัชญาผู้รู้รอบรู้ตาบอด ผู้ให้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มากมายแก่เขาในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นทางการ สิ่งนี้ทำให้ดาลตันได้งานสอนคณิตศาสตร์และ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่ New College สถาบันการศึกษาที่ไม่เห็นด้วยในแมนเชสเตอร์ เขายังคงอยู่ในตำแหน่งนี้จนถึงปี ค.ศ. 1800 เมื่ออาการแย่ลง ฐานะทางการเงินวิทยาลัยบังคับให้เขาออกไป เขาเริ่มสอนเอกชนในวิชาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์

ในวัยเยาว์ ดาลตันมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับอีลีฮู โรบินสัน โปรเตสแตนต์อีเกิลส์ฟิลด์ผู้โด่งดัง นักอุตุนิยมวิทยาและวิศวกรมืออาชีพ โรบินสันปลูกฝังให้ดาลตันสนใจปัญหาต่างๆ ของคณิตศาสตร์และอุตุนิยมวิทยา ในช่วงชีวิตของเขาในเคนดัล ดาลตันรวบรวมวิธีแก้ปัญหาที่เขาพิจารณาในหนังสือ "Diaries of Ladies and Gentlemen" และในปี พ.ศ. 2330 เขาเริ่มเก็บบันทึกอุตุนิยมวิทยาของตัวเองไว้ ซึ่งในระยะเวลากว่า 57 ปีเขาได้บันทึกข้อสังเกตมากกว่า 200,000 ครั้ง ในระหว่าง ในช่วงเวลาเดียวกัน ดาลตันได้พัฒนาทฤษฎีการไหลเวียนของบรรยากาศขึ้นใหม่ ซึ่งเสนอโดยจอร์จ แฮดลีย์ก่อนหน้านี้ สิ่งพิมพ์ครั้งแรกของนักวิทยาศาสตร์มีชื่อว่า "การสังเกตการณ์และการทดลองอุตุนิยมวิทยา" ซึ่งบรรจุแนวคิดสำหรับการค้นพบมากมายในอนาคตของเขา อย่างไรก็ตาม แม้ว่าแนวทางของเขาจะริเริ่ม แต่ชุมชนวิทยาศาสตร์กลับไม่ได้ให้ความสนใจ ความสนใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับผลงานของดาลตัน ดาลตันอุทิศงานหลักที่สองของเขาในด้านภาษา ได้รับการตีพิมพ์ภายใต้ชื่อ “Peculiarities of English Grammar” (1801)

ตาบอดสี

เป็นเวลาครึ่งชีวิตของเขา ดาลตันไม่รู้ว่ามีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นกับการมองเห็นของเขา เขาศึกษาด้านทัศนศาสตร์และเคมี แต่ค้นพบข้อบกพร่องเนื่องจากความหลงใหลในพฤกษศาสตร์ ความจริงที่ว่าเขาไม่สามารถแยกแยะดอกไม้สีฟ้าจากสีชมพูได้ เขาเกิดจากความสับสนในการจำแนกดอกไม้ และไม่ใช่ข้อบกพร่องในสายตาของเขาเอง เขาสังเกตเห็นว่าดอกไม้ซึ่งในตอนกลางวันเมื่อถูกแสงแดดเป็นสีฟ้า (หรือสีที่เขาคิดว่าเป็นสีฟ้า) จะกลายเป็นสีแดงเข้มเมื่อแสงเทียน เขาหันไปหาคนรอบข้าง แต่ไม่มีใครเห็นการเปลี่ยนแปลงที่แปลกประหลาดเช่นนี้ ยกเว้นเขา พี่น้อง. ด้วยเหตุนี้ ดาลตันจึงตระหนักว่ามีบางอย่างผิดปกติในการมองเห็นของเขา และปัญหานี้ได้รับการสืบทอดมา ในปี 1794 ทันทีที่มาถึงแมนเชสเตอร์ ดาลตันได้รับเลือกให้เป็นสมาชิกของสมาคมวรรณกรรมและปรัชญาแมนเชสเตอร์ (Lit & Phil) และไม่กี่สัปดาห์ต่อมาก็ตีพิมพ์บทความเรื่อง "Unusual Cases of Color Perception" ซึ่งเขาอธิบายความแคบของสี การรับรู้ของบางคนโดยการเปลี่ยนสีของของเหลวในดวงตา เมื่อบรรยายถึงโรคนี้โดยใช้ตัวอย่างของเขาเอง ดาลตันดึงความสนใจของผู้คนที่ไม่รู้ว่าตนเป็นโรคนี้จนถึงขณะนั้น แม้ว่าคำอธิบายของดาลตันจะถูกตั้งคำถามในช่วงชีวิตของเขา แต่การวิจัยของเขาเกี่ยวกับโรคของเขาอย่างละเอียดถี่ถ้วนนั้นไม่เคยมีมาก่อนจนคำว่า "ตาบอดสี" ติดแน่นกับโรคนี้ ในปี 1995 ได้มีการศึกษาเกี่ยวกับดวงตาที่เก็บรักษาไว้ของจอห์น ดาลตัน ซึ่งเผยให้เห็นว่าเขาเป็นโรคตาบอดสีรูปแบบที่หาได้ยาก นั่นคือ สายตาดิวเทอเรเนียน ในกรณีนี้ดวงตาจะไม่ตรวจจับแสงที่มีความยาวคลื่นปานกลาง (ในโรคที่พบบ่อยกว่า - ดิวเทอโรโนมาลีตาเพียงแค่บิดเบือนภาพเนื่องจากสีที่ไม่ถูกต้องของเม็ดสีของส่วนที่เกี่ยวข้องของเรตินา) นอกจากสีม่วงแล้ว ดอกไม้สีฟ้าปกติแล้วเขาจะจำได้เพียงอันเดียวเท่านั้น - สีเหลือง และเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ดังนี้:

หลังจากงานของดาลตันนี้ก็มีงานใหม่อีกหลายสิบเรื่องตามมาโดยเน้นไปที่หัวข้อต่างๆ: สีของท้องฟ้าเหตุผลในการปรากฏตัวของแหล่งที่มา น้ำจืดการสะท้อนและการหักเหของแสงตลอดจนการมีส่วนร่วมในภาษาอังกฤษ

การพัฒนาแนวคิดอะตอมมิกส์

ในปี ค.ศ. 1800 ดาลตันได้เป็นเลขานุการของสมาคมวรรณกรรมและปรัชญาแห่งแมนเชสเตอร์ หลังจากนั้นเขาได้นำเสนอบทความหลายฉบับภายใต้หัวข้อ ชื่อสามัญ“การทดลอง” มุ่งศึกษาองค์ประกอบของก๊าซผสม ความดันไอของสารต่างๆ ณ อุณหภูมิที่แตกต่างกันในสุญญากาศและในอากาศ การระเหยของของเหลว การขยายตัวทางความร้อนของก๊าซ บทความดังกล่าวสี่บทความได้รับการตีพิมพ์ในรายงานของ Society ในปี 1802 สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือการแนะนำผลงานชิ้นที่สองของดาลตัน:

หลังจากอธิบายการทดลองสร้างแรงดันไอน้ำที่ อุณหภูมิที่แตกต่างกันในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 100 °C ดาลตันดำเนินการต่อเพื่อหารือเกี่ยวกับความดันไอของของเหลวอื่นๆ อีกหกชนิด และสรุปว่าการเปลี่ยนแปลงของความดันไอจะเทียบเท่ากับสารทั้งหมดสำหรับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เท่ากัน

ในงานที่สี่ของเขา Dalton เขียนว่า:

กฎหมายเกี่ยวกับแก๊ส

โจเซฟ หลุยส์ เกย์-ลุสซัก

ดาลตันจึงยืนยันกฎของเกย์-ลุสซักซึ่งตีพิมพ์ในปี 1802 ภายในสองหรือสามปีหลังจากอ่านบทความของเขา ดาลตันได้ตีพิมพ์ผลงานหลายชิ้นในหัวข้อที่คล้ายกัน เช่น การดูดซับก๊าซด้วยน้ำและของเหลวอื่นๆ (1803); ในเวลาเดียวกัน เขาได้ตั้งกฎของแรงกดดันบางส่วนที่เรียกว่ากฎของดาลตัน

ผลงานที่สำคัญที่สุดของดาลตันถือเป็นงานที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดอะตอมมิกในวิชาเคมี ซึ่งชื่อของเขามีความเกี่ยวข้องโดยตรงที่สุด มีข้อเสนอแนะ (โดย โธมัส ทอมสัน) ว่าทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาจากการศึกษาพฤติกรรมของเอทิลีนและมีเทนภายใต้สภาวะต่างๆ หรือจากการวิเคราะห์ไนโตรเจนไดออกไซด์และมอนนอกไซด์

การศึกษาบันทึกในห้องปฏิบัติการของดาลตันซึ่งค้นพบในเอกสารสำคัญของ Lit & Phil แสดงให้เห็นว่าในขณะที่เขาค้นหาคำอธิบายเกี่ยวกับกฎของอัตราส่วนพหุคูณ นักวิทยาศาสตร์เข้ามาใกล้มากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อพิจารณาปฏิสัมพันธ์ทางเคมีว่าเป็นการกระทำเบื้องต้นของการรวมอะตอมของมวลบางประเภท . ความคิดเรื่องอะตอมค่อยๆ เติบโตและแข็งแกร่งขึ้นในหัวของเขา โดยได้รับการสนับสนุนจากข้อเท็จจริงเชิงทดลองที่ได้จากการศึกษาบรรยากาศ จุดเริ่มต้นแรกของแนวคิดนี้สามารถพบได้ที่ส่วนท้ายสุดของบทความเกี่ยวกับการดูดซับก๊าซ (เขียนเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม พ.ศ. 2346 ตีพิมพ์เมื่อปี พ.ศ. 2348) ดาลตัน เขียน:

การกำหนดน้ำหนักอะตอม

รายชื่อสัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุแต่ละธาตุและน้ำหนักอะตอม รวบรวมโดย John Dalton ในปี 1808 สัญลักษณ์บางส่วนที่ใช้ในขณะนั้นเพื่อบ่งชี้ องค์ประกอบทางเคมีย้อนกลับไปถึงยุคแห่งการเล่นแร่แปรธาตุ รายการนี้ไม่ควรถือเป็น “ ตารางธาตุ" เนื่องจากไม่มีกลุ่มองค์ประกอบที่ซ้ำกัน (เป็นระยะ) สารบางชนิดไม่ใช่ธาตุเคมี เช่น ปูนขาว (ตำแหน่งที่ 8 ด้านซ้าย) ดาลตันคำนวณน้ำหนักอะตอมของสารแต่ละชนิดเทียบกับไฮโดรเจนว่าเบาที่สุด และจบรายการด้วยปรอท ซึ่งเข้าใจผิดว่ามีน้ำหนักอะตอมมากกว่าตะกั่ว (ข้อ 6 ทางด้านขวา)

เพื่อให้เห็นภาพทฤษฎีของเขา ดาลตันใช้ระบบสัญลักษณ์ของตัวเอง ซึ่งนำเสนอในหลักสูตรใหม่ด้านปรัชญาเคมีด้วย ภายหลังจากการวิจัยของเขา ดาลตันได้ตีพิมพ์ตารางน้ำหนักอะตอมสัมพัทธ์ของธาตุ 6 ชนิด ได้แก่ ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอน ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส โดยรับมวลของไฮโดรเจนเท่ากับ 1 โปรดทราบว่าดาลตันไม่ได้อธิบายวิธีการนี้โดย ซึ่งเขาเป็นผู้กำหนดน้ำหนักสัมพัทธ์ แต่ในบันทึกของเขาลงวันที่ 6 กันยายน พ.ศ. 2346 เราพบตารางสำหรับคำนวณพารามิเตอร์เหล่านี้โดยอาศัยข้อมูลจากนักเคมีต่างๆ เกี่ยวกับการวิเคราะห์น้ำ แอมโมเนีย คาร์บอนไดออกไซด์ และสารอื่นๆ

เมื่อต้องเผชิญกับปัญหาในการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางสัมพัทธ์ของอะตอม (ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าก๊าซทั้งหมดประกอบด้วยส่วนประกอบ) ดาลตันจึงใช้ผลการทดลองทางเคมี สมมติว่าการเปลี่ยนแปลงทางเคมีใดๆ ก็ตามเกิดขึ้นตามเส้นทางที่ง่ายที่สุดเสมอ ดาลตันสรุปได้ว่าปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นได้เฉพาะระหว่างอนุภาคที่มีน้ำหนักต่างกันเท่านั้น นับจากนี้เป็นต้นไป แนวคิดของดาลตันก็ยุติการเป็นเพียงภาพสะท้อนที่เรียบง่ายของแนวคิดของพรรคเดโมคริตุส การขยายทฤษฎีนี้ไปสู่สารต่างๆ ทำให้ผู้วิจัยใช้กฎของอัตราส่วนพหุคูณ และการทดลองยืนยันข้อสรุปของเขาอย่างสมบูรณ์แบบ เป็นที่น่าสังเกตว่าดาลตันทำนายกฎของอัตราส่วนหลายอัตราส่วนในรายงานคำอธิบายปริมาณก๊าซต่างๆ ในบรรยากาศ อ่านเมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2345: “ออกซิเจนสามารถรวมกับไนโตรเจนจำนวนหนึ่งหรือสองเท่าของ เหมือนกันแต่ไม่อาจมีค่ากลางของปริมาณสารได้" เชื่อกันว่าประโยคนี้ถูกเพิ่มเข้ามาหลังจากอ่านรายงานมาระยะหนึ่งแล้ว แต่ไม่ได้รับการตีพิมพ์จนกระทั่งปี 1805

ในการทำงาน" หลักสูตรใหม่ปรัชญาเคมี" สารทั้งหมดถูกแบ่งโดยดาลตันเป็นสองเท่า, สาม, สี่เท่า ฯลฯ (ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมในโมเลกุล) ที่จริงแล้วเขาเสนอให้จำแนกโครงสร้างของสารประกอบตาม จำนวนทั้งหมดอะตอม - หนึ่งอะตอมขององค์ประกอบ X เมื่อรวมกับอะตอมขององค์ประกอบ Y หนึ่งอะตอมจะได้สารประกอบสองเท่า หากอะตอมหนึ่งขององค์ประกอบ X รวมเข้ากับ Y สองตัว (หรือกลับกัน) การเชื่อมต่อดังกล่าวจะเป็นสามเท่า

หลักการสำคัญห้าประการของทฤษฎีของดาลตัน

1. อะตอมของธาตุใด ๆ จะแตกต่างจากธาตุอื่นทั้งหมดและ คุณลักษณะเฉพาะในกรณีนี้คือมวลอะตอมสัมพัทธ์
2. อะตอมทั้งหมดของธาตุที่กำหนดจะเหมือนกัน
3. อะตอมของธาตุต่าง ๆ สามารถรวมตัวกันเป็นรูปเป็นร่างได้ สารประกอบเคมีและสารประกอบแต่ละชนิดจะมีอัตราส่วนอะตอมในองค์ประกอบเท่ากันเสมอ
4. อะตอมไม่สามารถถูกสร้างขึ้นใหม่ แบ่งออกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก หรือถูกทำลายโดยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีใดๆ ปฏิกิริยาเคมีใดๆ เพียงแต่เปลี่ยนลำดับการจัดกลุ่มอะตอม ดู อะตอมมิกส์
5. องค์ประกอบทางเคมีประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่าอะตอม

ดาลตันยังได้เสนอ "กฎแห่งความเรียบง่ายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด" ซึ่งยังไม่ได้รับการยืนยันจากหน่วยงานอิสระ กล่าวคือ เมื่ออะตอมรวมกันเป็นอัตราส่วนเดียว ก็บ่งบอกถึงการก่อตัวของสารประกอบคู่

นี่เป็นเพียงข้อสันนิษฐานที่นักวิทยาศาสตร์ได้รับเพียงจากศรัทธาในความเรียบง่ายของโครงสร้างของธรรมชาติ นักวิจัยในยุคนั้นไม่มีข้อมูลที่เป็นกลางในการกำหนดจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบในสารประกอบเชิงซ้อน อย่างไรก็ตาม “สมมติฐาน” ดังกล่าวมีความสำคัญสำหรับทฤษฎีดังกล่าว เนื่องจากการคำนวณน้ำหนักอะตอมสัมพัทธ์เป็นไปไม่ได้หากไม่มีความรู้ สูตรเคมีการเชื่อมต่อ อย่างไรก็ตาม สมมติฐานของดาลตันทำให้เขากำหนดสูตรของน้ำเป็น OH (เนื่องจากจากมุมมองของทฤษฎีของเขา น้ำเป็นผลผลิตจากปฏิกิริยา H + O และอัตราส่วนจะคงที่เสมอ) สำหรับแอมโมเนียเขาเสนอสูตร NH ซึ่งแน่นอนว่าไม่สอดคล้องกับแนวคิดสมัยใหม่

แม้จะมีความขัดแย้งภายในที่เป็นหัวใจสำคัญของแนวความคิดของดาลตัน แต่หลักการบางประการยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้ แม้ว่าจะมีข้อจำกัดเล็กน้อยก็ตาม สมมติว่าจริงๆ แล้วอะตอมไม่สามารถแบ่งออกเป็นส่วนๆ สร้างหรือทำลายได้ แต่สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับเท่านั้น ปฏิกริยาเคมี. ดาลตันยังไม่ทราบเกี่ยวกับการมีอยู่ของไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีซึ่งบางครั้งคุณสมบัติของไอโซโทปนั้นแตกต่างจากคุณสมบัติ "คลาสสิก" แม้จะมีข้อบกพร่องทั้งหมดนี้ ทฤษฎีของดาลตัน (อะตอมเคมี) มีอิทธิพลต่อการพัฒนาเคมีในอนาคตไม่น้อยไปกว่าทฤษฎีออกซิเจนของลาวัวซิเยร์

ปีที่เป็นผู้ใหญ่

เจมส์ เพรสคอตต์ จูล

ดาลตันแสดงทฤษฎีของเขาให้ที. ทอมสันดู โดยสรุปไว้สั้น ๆ ใน "หลักสูตรเคมี" ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 3 (1807) จากนั้นนักวิทยาศาสตร์เองก็นำเสนอต่อในส่วนแรกของเล่มแรกของ "The New Course in ปรัชญาเคมี” (1808) ส่วนที่สองตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2353 แต่ส่วนแรกของเล่มที่สองไม่ได้รับการตีพิมพ์จนกระทั่งปี พ.ศ. 2370 - การพัฒนา ทฤษฎีเคมียิ่งไปกว่านั้น เนื้อหาที่ยังไม่ได้เผยแพร่ที่เหลือยังเป็นที่สนใจของผู้ชมในวงแคบมาก แม้แต่ในชุมชนวิทยาศาสตร์ด้วยซ้ำ ส่วนที่สองของเล่มที่สองไม่เคยได้รับการตีพิมพ์

ในปี พ.ศ. 2360 ดาลตันได้ขึ้นเป็นประธานของ Lit & Phil ซึ่งเขายังคงอยู่จนกระทั่งเสียชีวิต โดยจัดทำรายงาน 116 ฉบับ โดยรายงานฉบับแรกสุดมีความโดดเด่นที่สุด หนึ่งในนั้นสร้างขึ้นในปี 1814 เขาอธิบายหลักการวิเคราะห์เชิงปริมาตรซึ่งเขาเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิก ในปี ค.ศ. 1840 งานของเขาเกี่ยวกับฟอสเฟตและอาร์ซีเนต (มักถือว่าเป็นหนึ่งในงานที่อ่อนแอที่สุด) ได้รับการพิจารณาว่าไม่คู่ควรแก่การตีพิมพ์โดย Royal Society ทำให้ดาลตันต้องทำเอง ชะตากรรมเดียวกันนี้เกิดขึ้นแก่บทความของเขาอีกสี่บทความซึ่งมีสองบทความ (“ เกี่ยวกับปริมาณกรดด่างและเกลือในเกลือต่าง ๆ ” “เกี่ยวกับใหม่และ วิธีการง่ายๆการวิเคราะห์น้ำตาล") มีการค้นพบที่ดาลตันเองก็ถือว่ามีความสำคัญเป็นอันดับสองรองจากแนวคิดแบบอะตอมมิก เมื่อละลายเกลือปราศจากน้ำบางชนิดจะไม่ทำให้ปริมาตรของสารละลายเพิ่มขึ้น ตามที่นักวิทยาศาสตร์เขียนไว้ พวกมันครอบครอง "รูขุมขน" บางส่วนในโครงสร้างของน้ำ

เพื่อรำลึกถึงงานของดาลตัน นักเคมีและนักชีวเคมีบางคนใช้คำว่า "ดัลตัน" อย่างไม่เป็นทางการ (หรือเรียกสั้น ๆ ว่า Da) เพื่อกำหนดหน่วยมวลอะตอมของธาตุ (เทียบเท่ากับ 1/12 มวลของ 12C) ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์คนนี้ด้วย คือถนนที่เชื่อมระหว่าง Deansgate และ Albert Square ในใจกลางเมืองแมนเชสเตอร์

อาคารแห่งหนึ่งในวิทยาเขตของมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ตั้งชื่อตาม John Dalton เป็นที่ตั้งของคณะเทคโนโลยีและเป็นเจ้าภาพการบรรยายในวิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติเป็นส่วนใหญ่ ที่ทางออกจากอาคารมีรูปปั้นของดาลตันซึ่งย้ายมาที่นี่จากลอนดอน (ผลงานของ William Teed, 1855, จนถึงปี 1966 ตั้งอยู่บนจัตุรัส Piccadilly)

อาคารหอพักนักศึกษาของมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ก็มีชื่อของดาลตันเช่นกัน มหาวิทยาลัยได้จัดตั้งทุนสนับสนุนต่างๆ ที่ตั้งชื่อตาม Dalton: สองทุนในสาขาเคมี, สองทุนในสาขาคณิตศาสตร์ และรางวัล Dalton Prize ในด้านประวัติศาสตร์ธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีเหรียญดาลตันซึ่งมอบให้เป็นระยะโดยสมาคมวรรณกรรมและปรัชญาแห่งแมนเชสเตอร์ (ออกเหรียญทั้งหมด 12 เหรียญ)

มีปล่องภูเขาไฟบนดวงจันทร์ตั้งชื่อตามเขา

งานของจอห์น ดาลตันส่วนใหญ่ถูกทำลายในเหตุระเบิดที่เมืองแมนเชสเตอร์เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม พ.ศ. 2483 ไอแซค อาซิมอฟ เขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ว่า “ในสงคราม ไม่ใช่แค่คนเป็นเท่านั้นที่ตายไป”

ดูสิ่งนี้ด้วย

• หน่วยมวลอะตอม (ดาลตัน)
• ดาลตันขั้นต่ำ - ช่วงเวลาที่มีกิจกรรมสุริยะต่ำ

หมายเหตุ

วรรณกรรม

• กรีนอะเวย์ แฟรงค์จอห์น ดาลตัน และอะตอม - อิธากา นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยคอร์เนล, 2509
• เฮนรี วิลเลียม ซี.บันทึกความทรงจำของชีวิตและงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของจอห์น ดาลตัน - ลอนดอน: สมาคมคาเวนดิช, 1854.
• (1995) “เคมีของคนตาบอดสีของจอห์น ดาลตัน” ศาสตร์ 267 (5200): 984-988. ดอย:10.1126/science.7863342. PMID7863342. สืบค้นเมื่อ 24-12-2550.
• ลอนสเดล เฮนรี่ผู้มีค่าควรแห่งคัมเบอร์แลนด์: จอห์น ดาลตัน - จอร์จ เราต์เลดจ์และบุตร: จอร์จ, 1874
• มิลลิงตัน จอห์น ไพรซ์จอห์น ดาลตัน. - ลอนดอน: J. M. Dent & Company, 1906.
• แพตเตอร์สัน เอลิซาเบธ ซี.จอห์น ดาลตัน กับทฤษฎีอะตอม - การ์เดนซิตี้, นิวยอร์ก: Anchor, 1970.
• Rocke, A.J. (2005) "ตามหาเอล โดราโด: จอห์น ดาลตัน และต้นกำเนิดของทฤษฎีอะตอม" การวิจัยทางสังคม 72 : 125-158. สืบค้นเมื่อ 24-12-2550.
• รอสโค เฮนรี อี.จอห์น ดาลตัน และกำเนิดเคมียุคใหม่ - ลอนดอน: มักมิลลัน, 1895.
• รอสโค เฮนรี อี.มุมมองใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของทฤษฎีอะตอมของดาลตัน - ลอนดอน: มักมิลลัน, 1896
• สมิธ อาร์. แองกัสบันทึกความทรงจำของจอห์น ดาลตัน และประวัติทฤษฎีอะตอม - ลอนดอน: เอช. เบลิแยร์, 1856.
• สมิธ เอ.แอล.จอห์น ดาลตัน, พ.ศ. 2309-2387: บรรณานุกรมผลงานโดยและเกี่ยวกับพระองค์ พร้อมรายการคำอธิบายประกอบเกี่ยวกับเครื่องมือที่ยังมีชีวิตอยู่และทรัพย์สินส่วนตัวของเขา - 1998.
• แท็คเรย์ อาร์โนลด์จอห์น ดาลตัน: การประเมินเชิงวิพากษ์เกี่ยวกับชีวิตและวิทยาศาสตร์ของเขา - สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด, 2515. -