道尔顿原子量的测定

道尔顿和他的原子论

学过化学的人，都知道有个英国化学家，他的名字叫做道尔顿（John　Dalton，1766—1844年）。

道尔顿生于与昆布兰（Cumberland）一个贫苦的手织机工的家庭里，小时候，由于家庭经济困难，营养不良，身体很瘦弱。这就使他不敢跟身强力壮的孩子们接近，而是经常一个人在家中，摆弄自制的玩具，思考有意思的问题，独寻乐趣。

年轻的道尔顿单身一人，到农村找到了一个小学教师的工作，这几乎就是他的终身职业。在农村广阔的田野里，他和孩子们一起嬉戏玩耍，思考着孩子们提出来的天真的问题时，也思考着自己身边所发生的一切现象。

在农村，人们最关心的是每天的天气，在这样的环境中，道尔顿对朝夕的风云变化也发生了浓厚的兴趣，他从1787年21岁时起，就业余的从事气象的研究，不间断的做着当地天气气象记录，直至他卧床不起，终身不逾竟达57年之久。在这期间，人们方知道空气的成分是氮气和氧气等才十几年，道尔顿就在研气象同时，注意研究大气的性质，从而在1801年发表他发现的物理上著名的“气体分压定律”。道尔顿之所以能提出他在化学上有重大影响的“原子论”，也正是由于他在研究气体性质时，得到的启发。他形象的用原子的观点来解释气体体积受热膨胀，不同气体的相互扩散，以及他所提出来的“气体分压定律”和有关化合物组成的“倍比定律”等等。

道尔顿当时没有我们现在所知的明确的分子概念。他认为元素的最终组成为简单原子，把化合物中的分子称作复杂原子。又由于没有单质的概念，氧气、氢气等分子也都当成了单个原子的简单原子了。

道尔顿也许是限于自身的条件，亲自动手做实验不多，但他善于思考，能够综合利用各方面的资料，进行分析和计算，很有独到之处，也难免主观和武断。如他认为两种元素只能生成一种化合物时，则此化合物的复杂原子中只能各有一个一种元素的原子，这样在他1808年发表的包括20种元素（他也指单质）和17种化合物的组成的图表中，所有单质都是简单原子，而复杂原子的化合物中，水是用一氢一氧，氨是用一氢一氮来表示的。

值得一提的是道尔顿把各种元素原子都用一个圆圈加上不同的点道来表示，可以说这就是比较规范的元素符号的先例，并对瑞典化学家贝采里乌斯有了启发，于1814年由贝采里乌斯首先采用元素拉丁文名称的前一两个字母，来做元素符号的方法，成了现在国际通用的化学文字。

道尔顿在原子论中，特别强调同一元素的原子，其形状、质量及各种性质都相同。这样，他就为自己提出了测定原子量的历史任务。首先，道尔顿规定氢的原子量为1，以此为基准，根据化合物中各种元素的相对质量。再推算其他元素的相对原子量。例如他根据法国化学家拉瓦锡1777年肯定氧是一种元素后，测定水的组成氢氧的质量比是1∶5．5（实际上这一测定很不准确）又由他自己的假设，水的复杂原子（分子）中氢、氧原子各为1个，这样他就得出氧的原子量是5．5了。这和我们现在所知氧的原子量为16的差距实在太大了，但道尔顿首创用相对法测定原子量，也是现在科学上仍在采用的方法。

道尔顿原子论的建立，在科学上和哲学上都有重大的意义，能用它来说明各种化学现象和各种化学定律的本质和内在联系，有力的批判了当时流行的视一切为孤立的狭隘经验论的思潮，因而能得到当时化学界的普遍重视。

道尔顿的原子论，限于当时科学发展水平，又由于他本人的主观、武断，论点中的片面和错误，没有能够很快地得到纠正。道尔顿所留下来的主要问题，直到意大利物理学家阿佛加德罗的分子论受到公认后，才得到解决。