原子量测定中的困难

原子量测定中的困难

原子学说赋予不同的元素以定量的特征——原子量，使定量实验和化学计算得以实现。因此有人说，定量化学时期是从道尔顿而不是从拉瓦锡开始。但道尔顿测定原子量的从一开始就遇到了巨大的困难。

确定原子量（即相对原子质量）最困难的部分就是确定化合物内的原子个数比。例如氢与氧化合生成水，一份质量的氢需8份质量的氧。如果氢、氧原子个数比为1∶1，则氧原子质量是氢原子质量的8倍；如果氢、氧原子个数比为2∶1，则氧原子质量是氢原子质量的16倍。原子个数比不同得出的相对原子质量不同。在缺乏其他实验方法的情况下，道尔顿一开始认为水中只含一个氢原子和一个氧原子。他把氢定为标准原子量，规定其的原子量为1，从而得出氧的原子量为8。根据对氨组成的分析（含氢20%，含氮80%），认为氨中只含一个氢原子和一个氮原子，得出氮的原子量为4。

原子结构

在没有其他实验根据的情况下，道尔顿看不出怎样确定原子个数比，于是他假定：凡是两种元素只能形成一种化合物，则化合物内两种元素的原子个数比为1∶1；若能形成两种化合物，则在这两种化合物内，原子个数比分别为1∶1和1∶2……

由于错误的假定导致了错误的结果。加上当时实验数据缺乏、精确不高，道尔顿的原子量与现代的原子量出入很大。在定量实验和化学计算中使用错误的原子量是得不到正确结论的，原子理论的应用因此也遇到了巨大的阻力。这就是戴维和法拉第认为没有必要相信原子论的原因。1834年法拉第电化当量定律的发现，使人们更趋向于使用当量值。而原子量测定工作一再出现矛盾和反复，只有一些远见卓识的科学家仍然坚持苦苦摸索。他们认识到了原子理论和原子量测定工作对于化学乃至整个自然科学发展的重要意义，相信原子理论辉煌照耀的光明白昼一定会来到。

在这些探索者中瑞典化学家贝采里乌斯最为突出，他用二十年的时间和他的同事、学生一起分析了约两千种化合物的组成，采用了多种理论和方法，取得了十分接近现代值的原子量。他们这些浩繁的工作为原子论的复兴打下了坚实的基础。

贝采里乌斯

道尔顿的《化学哲学新体系》第二、三册很快出版。在第二册中他描述了当时已知元素的化学性质；第三册补充了一些实验结果。中国科学院藏有该书初版的第一、第二两册，在第二册扉页上有道尔顿赠爱丁堡医学会的亲笔字迹，弥足珍贵。

道尔顿终生未娶，他自己解释说没有时间去结交女朋友。这里也顺便提一下法拉第，他曾写下一首长诗发誓要为崇高的科学事业奉献终生而一辈子不结婚。他把诗给一位朋友看过后，法拉第很快得知朋友的妹妹暗恋着他。法拉第很快激起了爱情的浪花，把原来的长诗改成了情诗与这位朋友的妹妹结婚。法拉第夫妻一生没有生育，但他们过得十分愉快、和谐。

法拉第

与法拉第充裕的晚年生活相比，道尔顿的经济情况并不宽裕。当时许多著名学者，如戴维、法拉第、布朗、歌德等，都和他有来往。一些学者常常拜访道尔顿，当他们看到道尔顿简朴的房间感到十分意外。由于这些学者的呼吁，英国政府在道尔顿67岁以后开始给道尔顿发养老金，并给他配置了一些家具等。

1837年，道尔顿轻度中风，行动很不方便，但他仍坚持做实验并继续教课。他将实验成果写成论文，寄给由他参与创办的英国科学促进会，请人代为宣读。1842年道尔顿76岁，他最后一次参加英国科学促进会的年会。一些会员们关切地询问这位长者的身体情况时，他说：“我还能做化学实验，不过每一次实验所费的时间，要比过去多三倍到四倍，我的计算能力虽然衰退，算起数来很缓慢，但还能计算。”

道尔顿就是这样一位将一生毫无保留地献给科学事业的伟大学者。1844年7月28日清晨，道尔顿在他的卧室里安详的熟睡了。他终于走完了他艰辛、果敢、睿智、富于意义的一生。

在英国曼彻斯特市政广场，后人为了纪念道尔顿雕塑了他铜像。每年来自世界各地的凭吊者络绎不绝，缅怀这位伟大学者。