約翰·道爾頓（John ，1766-1844）是英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家，現(xiàn)代化學(xué)之父。 1766年9月6日出生于坎伯里，1844年卒于曼徹斯特。父親是農(nóng)民和工匠。 他年輕時(shí)，家里很窮，沒錢上學(xué)，而且還是色盲。 然而，他以驚人的毅力自學(xué)成才。 1778年，在鄉(xiāng)村小學(xué)任教； 1781年，他受表弟之邀到肯德爾鎮(zhèn)擔(dān)任中學(xué)教師。 在哲學(xué)家高夫的幫助下，他自學(xué)了拉丁語(yǔ)、法語(yǔ)、數(shù)學(xué)和自然哲學(xué)，并開始觀察自然和記錄氣象數(shù)據(jù)。 從此，他的知識(shí)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步； 1793年，他被任命為曼徹斯特新學(xué)院數(shù)學(xué)和自然哲學(xué)教授； 1796年，他被任命為曼徹斯特文學(xué)和哲學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員； 1800年任學(xué)會(huì)秘書； 1817年，他被提升為協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)； 1816年當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院通訊院士； 1822年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1826年英國(guó)政府授予道爾頓第一枚英國(guó)皇家學(xué)會(huì)金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆?span style="display:none">fHV物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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提出的原子理論：化學(xué)的新時(shí)代始于原子理論。 1808年，他繼承了古希臘的簡(jiǎn)單原子論和牛頓的粒子論，提出了原子論。 其要點(diǎn)是：（1）化學(xué)元素是由不可分割的粒子——原子組成的，原子是一切化學(xué)變化中最小的不可分割的單位。 (2)同一元素的原子性質(zhì)和質(zhì)量相同，不同元素的原子性質(zhì)和質(zhì)量不同。 原子質(zhì)量是元素的基本特征之一。 (3)不同元素組合時(shí)，原子以簡(jiǎn)單整數(shù)比組合。 推導(dǎo)并通過實(shí)驗(yàn)證明倍增定律。 如果一種元素的質(zhì)量固定，那么各種化合物中另一種元素的質(zhì)量一定是簡(jiǎn)單的整數(shù)比。
發(fā)現(xiàn)混合氣體中每種氣體的分壓定律。 他最早從事測(cè)定原子量的工作，提出了相對(duì)比較法測(cè)定各種元素原子量的方法，發(fā)表了第一張?jiān)颖恚瑸楹罄m(xù)測(cè)定元素原子量的工作開辟了光明的前景。元素。 建議使用簡(jiǎn)單的符號(hào)來(lái)表示元素和化合物的組成。
他還在氣象學(xué)和物理學(xué)方面做出了杰出貢獻(xiàn)。 1787年，他在擔(dān)任初中物理教師時(shí)就開始連續(xù)觀察氣象，一直持續(xù)了56年，從未間斷。 直到他去世前幾個(gè)小時(shí)，他的記錄總數(shù)已經(jīng)超過了兩萬(wàn)條。 27歲出版《氣象觀測(cè)與研究》一書。 書中將氣壓計(jì)、溫度計(jì)、濕度計(jì)等裝置集中描述，巧妙地分析了降雨和云的形成過程、水的蒸發(fā)過程、大氣中降水的分布等現(xiàn)象，深受讀者喜愛。
1801年，他提出了氣體分壓定律，即混合氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和。 他還確定了水的密度和溫度變化與氣體的等熱膨脹系數(shù)之間的關(guān)系。 道爾頓一生閱讀并發(fā)表論文116篇，主要著作包括兩卷本《化學(xué)哲學(xué)新體系》。
為了將一生奉獻(xiàn)給科學(xué)，道爾頓一直未婚，在惡劣的生活條件下從事科學(xué)研究。 英國(guó)政府只是在歐洲著名科學(xué)家的呼吁下才提供養(yǎng)老金，但道爾頓還是把省下的錢捐給了曼徹斯特大學(xué)作為學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金。 道爾頓的一生正如恩格斯指出的那樣：化學(xué)的新紀(jì)元是從原子論開始的，所以道爾頓應(yīng)該是現(xiàn)代化學(xué)之父。
化學(xué)是近代興起的一門學(xué)科。 無(wú)數(shù)科學(xué)先驅(qū)為這門學(xué)科奠定了理論基礎(chǔ)。 英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家約翰·道爾頓就是其中之一。 道爾頓既有敏銳的理論思維頭腦，又有出色的實(shí)驗(yàn)才能。 他尤其在原子研究方面取得了非凡的成就。 因此，他被稱為“近代化學(xué)之父”，成為近代化學(xué)的奠基人。
道爾頓提出了化學(xué)中的定量概念，總結(jié)了質(zhì)量守恒定律、定比定律和化學(xué)量（當(dāng)量）定律。 在此基礎(chǔ)上，1803年他發(fā)現(xiàn)了化合物的乘法定律，提出了元素原子量的概念，并制成了最早的原子表。
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道爾頓出生在英國(guó)坎伯蘭的一個(gè)貧窮的鄉(xiāng)村。 他的父親是一名紡織工人。 當(dāng)時(shí)正值第一次工業(yè)革命初期，許多破產(chǎn)的農(nóng)民變成了雇傭工人。 道爾頓一家的生活十分艱難。 道爾頓的一名兄弟和一名姐妹均死于饑餓和疾病。 道爾頓小時(shí)候沒有讀書的條件，只是勉強(qiáng)接受過一點(diǎn)基礎(chǔ)教育。 當(dāng)他十歲的時(shí)候，他去給一個(gè)富有的牧師當(dāng)仆人。 或許，這也算是命運(yùn)給他的一次機(jī)會(huì)吧。 他在神父家里讀了一些書，獲得了很多知識(shí)。 于是兩年后，他被選為村小學(xué)的一名教師。
1781年，年僅十五歲的道爾頓隨哥哥到外地謀生。 不久之后，他成為肯德爾高中的一名教師。 教學(xué)之余，他還系統(tǒng)地自學(xué)科學(xué)知識(shí)，進(jìn)行氣象觀測(cè)。 在這里他還結(jié)識(shí)了著名學(xué)者豪夫。 他從豪夫那里學(xué)到了很多知識(shí)，教學(xué)水平迅速提高。 四年后，他成為肯德爾中學(xué)的校長(zhǎng)。 1793年，在豪夫的推薦下，道爾頓受聘于曼徹斯特的一所新學(xué)院。 在這里他出版了他的第一本科學(xué)著作——《氣象觀測(cè)與研究》。 次年色盲物理學(xué)家，在羅伯特·歐文的推薦下，他成為曼徹斯特文學(xué)和哲學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員。
1799年，道爾頓離開學(xué)院，以便將大部分精力投入科學(xué)研究。 他在幾個(gè)富人家里當(dāng)私人教師，每天授課不超過兩個(gè)小時(shí)。 這樣，他既能謀生，又能保證自己的科研工作。 現(xiàn)在，他越來(lái)越關(guān)注氣體和氣體混合物的研究。 道爾頓認(rèn)為，要描述氣體的性質(zhì)，必須知道它的壓力。 他發(fā)現(xiàn)了兩種很容易分離的氣體，并測(cè)量了混合物和氣體各部分的壓力。 結(jié)果非常有趣。 某種氣體在一定體積的容器中壓力保持不變。 引入第二種氣體后，壓力增加，但等于兩種氣體的分壓之和。 兩種氣體各自的壓力不會(huì)改變。 。 因此道爾頓得出結(jié)論，氣體混合物的總壓力等于組成它的各種氣體的分壓之和。 道爾頓發(fā)現(xiàn)，由此可以得出某些重要的結(jié)論，即一種氣體在容器中存在的狀態(tài)與其他氣體無(wú)關(guān)。 氣體具有粒子結(jié)構(gòu)的解釋是，一種氣體的粒子或原子均勻地分布在另一種氣體的原子中，因此這種氣體的粒子表現(xiàn)出與容器中沒有其他氣體相同的性質(zhì)。 道爾頓開始研究更多有關(guān)原子的問題。 他頑強(qiáng)地進(jìn)行研究，尋找資料，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不斷思考……
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同年10月21日，道爾頓報(bào)告了他的化學(xué)原子理論，并宣讀了他的第二篇論文《物體最小粒子相對(duì)重量的第一個(gè)表》。 道爾頓的理論引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。 他受邀到倫敦演講，幾個(gè)月后返回曼徹斯特繼續(xù)測(cè)量原子量的工作。 道爾頓有時(shí)會(huì)遇到困難。 有些物質(zhì)被氧化形成不同的氧化物。 這是一個(gè)很難解釋的現(xiàn)象。 當(dāng)然，前人已經(jīng)進(jìn)行過分析測(cè)試。 為了進(jìn)行計(jì)算，道爾頓只能使用這些結(jié)果； 有時(shí)他發(fā)現(xiàn)原始文獻(xiàn)中的結(jié)果只是由科學(xué)家測(cè)量的。 為了確保可靠性，道爾頓又做了一次分析。 道爾頓計(jì)算的許多原子量都是不準(zhǔn)確的，但實(shí)際上他計(jì)算的正是今天所說(shuō)的當(dāng)量重量。 例如，他確定氧的原子量為7而不是16。
1804年后，道爾頓對(duì)甲烷和乙烯的化學(xué)成分進(jìn)行了分析實(shí)驗(yàn)。 他發(fā)現(xiàn)甲烷中的碳?xì)浔葹?.3：4； 而乙烯中的碳?xì)浔葹?.3:2。 由此，他推導(dǎo)出碳?xì)浠衔镏g的比例關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)了倍增定律：當(dāng)相同的兩種元素生成兩種或多種化合物時(shí)，如果一種元素的質(zhì)量保持不變，另一種元素中的相對(duì)重量就是一個(gè)簡(jiǎn)單的整數(shù)。比率。 道爾頓認(rèn)為，倍增定律可以被視為原子理論的推論和證明。
1807年，湯姆森在其著作《化學(xué)系統(tǒng)》中詳細(xì)介紹了道爾頓的原子理論。 次年，道爾頓的主要化學(xué)著作《化學(xué)哲學(xué)新體系》正式出版。 書中詳細(xì)記錄了道爾頓原子論的主要實(shí)驗(yàn)和主要理論。 道爾頓的原子理論才正式問世。
在科學(xué)理論方面，道爾頓的原子理論是繼拉瓦錫的氧化理論之后理論化學(xué)的又一重大進(jìn)步。 他揭示了一切化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)是原子運(yùn)動(dòng)，明確了化學(xué)的研究對(duì)象，對(duì)于化學(xué)真正成為一門學(xué)科具有重要意義。 此后，化學(xué)及相關(guān)學(xué)科蓬勃發(fā)展。 從哲學(xué)思想上來(lái)說(shuō)，原子論揭示了化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系。 天體演化論誕生后，再次影響世界。 當(dāng)時(shí)的僵化自然觀對(duì)于科學(xué)方法論的發(fā)展、辯證自然觀的形成以及整個(gè)哲學(xué)認(rèn)識(shí)論的發(fā)展具有重要意義。
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原子理論建立后，道爾頓名噪英國(guó)乃至整個(gè)歐洲，并相繼獲得各種榮譽(yù)。 1816年，道爾頓當(dāng)選為法國(guó)科學(xué)院院士； 1817年，道爾頓當(dāng)選為曼徹斯特文學(xué)和哲學(xué)學(xué)會(huì)主席； 1826年、1828年英國(guó)政府授予他科學(xué)金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)拢? 1828年色盲物理學(xué)家，道爾頓當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員； 此后，他先后當(dāng)選為柏林科學(xué)院名譽(yù)院士、慕尼黑科學(xué)院名譽(yù)院士、莫斯科科學(xué)協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)員。 他獲得了當(dāng)時(shí)牛津大學(xué)授予科學(xué)家的最高榮譽(yù)——法學(xué)博士稱號(hào)。 面對(duì)榮譽(yù)，道爾頓起初是冷靜謙虛的，但隨著榮譽(yù)越來(lái)越高，他逐漸發(fā)生了變化，變得驕傲保守，最后變得僵化自閉。
1808年，法國(guó)化學(xué)家呂薩克在原子論的影響下發(fā)現(xiàn)了氣體反應(yīng)的體積定律。 事實(shí)上，這條定律也是道爾頓原子理論的論證，后來(lái)被其他科學(xué)家證實(shí)和應(yīng)用。 用于測(cè)量氣體元素的原子量。 然而，呂薩克定律遭到了道爾頓本人的拒絕和反對(duì)。 他不僅對(duì)呂薩克的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論分析表示懷疑，而且還嚴(yán)厲批評(píng)了他。 1811年，意大利物理學(xué)家阿伏加德羅建立了分子理論，在新的理論基礎(chǔ)上統(tǒng)一了道爾頓的原子論和呂薩克定律。 他也遭到了道爾頓的無(wú)情反駁。 1813年，瑞典化學(xué)家貝齊利烏斯創(chuàng)造了一種用字母表示元素的新方法。 這種易于書寫和記憶的新方法被大多數(shù)科學(xué)家所接受，但道爾頓一直反對(duì)新的元素符號(hào)，直到去世。 團(tuán)體。
盡管道爾頓后半生在科學(xué)上貢獻(xiàn)甚微，甚至阻礙了其他人的探索，但人們?nèi)匀簧钌畹赜涀×怂?為了紀(jì)念道爾頓，人們用他的名字作為原子質(zhì)量的單位。 D或KD常用于生物化學(xué)、分子生物學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)，定義為碳12原子質(zhì)量的1/12，1D=1/N·g，N為阿伏加德羅常數(shù)。
對(duì)于分子來(lái)說(shuō)，以道??爾頓單位表示的分子質(zhì)量相當(dāng)于分子量。 但分子量是該物質(zhì)一分子質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的1/12之比，是一個(gè)匿名數(shù)。 因此，如果我們說(shuō)“蛋白質(zhì)A的分子量是X道爾頓”，這是一種不正確的表達(dá)方式。 應(yīng)該說(shuō)“蛋白質(zhì) A 的質(zhì)量為 X 道爾頓”。
在容器中的任何氣體混合物中，如果各組分之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則每種氣體均勻地分布在整個(gè)容器中，并且它產(chǎn)生的壓力與它單獨(dú)占據(jù)整個(gè)容器時(shí)產(chǎn)生的壓力相同。 相同的。 也就是說(shuō)，一定體積的容器內(nèi)一定量氣體的壓力只與溫度有關(guān)。 例如，在0攝氏度時(shí)，1摩爾氧氣在22.4L體積中的壓力為101.3kPa。 如果向容器中加入1摩爾氮?dú)猓萜黧w積保持不變，則氧氣的壓力仍為101.3kPa，但容器內(nèi)的總壓力增加一倍。 可見，該狀態(tài)下1摩爾氮?dú)猱a(chǎn)生的壓力也是101.3kPa。
道爾頓（）總結(jié)了這些實(shí)驗(yàn)事實(shí)，得出以下結(jié)論：氣體混合物中某種氣體產(chǎn)生的分壓等于該氣體在相同溫度下單獨(dú)占據(jù)整個(gè)容器時(shí)產(chǎn)生的壓力； 氣體混合物的總壓等于 每種氣體的分壓之和就是氣體分壓定律（定律 ）。 19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家約翰·道爾頓將原子假說(shuō)引入科學(xué)主流。 他提供的關(guān)鍵理論使化學(xué)領(lǐng)域自那時(shí)以來(lái)取得了巨大進(jìn)步。
準(zhǔn)確地說(shuō)，道爾頓并不是第一個(gè)提出所有物質(zhì)都是由極其微小、堅(jiān)不可摧的粒子（稱為原子）組成的人。 這個(gè)概念是由古希臘哲學(xué)家德謨克利特提出的，甚至可能在他之前就已經(jīng)提出了。 另一位希臘哲學(xué)家伊壁鳩魯（公元前342-270年？）采納了這個(gè)假設(shè)。 羅馬作家盧西利亞斯（，公元前99？-55年）在他的著名詩(shī)作《論事物的本質(zhì)》中生動(dòng)地介紹了這一假設(shè)。
德謨克利特的學(xué)說(shuō)不被亞里士多德接受，在中世紀(jì)被忽視，對(duì)現(xiàn)代科學(xué)影響甚微。 但 17 世紀(jì)的幾位頂尖科學(xué)家，包括艾薩克·牛頓，都支持類似的理論。 但早期的原子理論沒有定量的表達(dá)，沒有用于科學(xué)研究。 最根本的是，沒有人看到哲學(xué)假設(shè)和嚴(yán)酷的化學(xué)事實(shí)之間的聯(lián)系。
這就是道爾頓的貢獻(xiàn)所在。 他提出了一個(gè)清晰的定量理論，可以用來(lái)解釋化學(xué)實(shí)驗(yàn)并經(jīng)受住精確的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。 雖然道爾頓的術(shù)語(yǔ)與我們今天使用的略有不同，但它清楚地表達(dá)了原子、分子、元素等概念。他明確指出，雖然世界上的原子總數(shù)相當(dāng)大，但不同原子類型的數(shù)量非常小（他的原作列出了20種元素，或者說(shuō)20種原子，而今天已知的元素有100多種）。
盡管不同種類的原子具有不同的重量，但道爾頓認(rèn)為任何兩個(gè)同類原子都具有相同的性質(zhì)，包括重量。 道爾頓在他的書中提供了各種類型原子的相對(duì)重量表——第一個(gè)這樣的表，也是定量原子理論的一個(gè)重要特征。
道爾頓還明確指出，任何相同化合物的兩個(gè)分子都由相同的原子組成（例如，每個(gè)一氧化二氮由兩個(gè)氮原子和一個(gè)氧原子組成）。 由此可見，一種已知的化合物——無(wú)論它是如何制備的或在哪里發(fā)現(xiàn)的——總是以完全相同的重量比含有相同的元素。 這就是約瑟夫·路易斯·普勞特幾年前通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的“一定比例定律”。
道爾頓的理論非常有說(shuō)服力，以至于在不到二十年的時(shí)間里就被大多數(shù)科學(xué)家所采用。 化學(xué)家們按照書中制定的計(jì)劃進(jìn)行：準(zhǔn)確測(cè)定每個(gè)分子的相對(duì)原子量和原子數(shù)； 并對(duì)化合物進(jìn)行定量分析。 當(dāng)然，這個(gè)計(jì)劃取得了圓滿成功。
原子假說(shuō)的重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不為過。 它是我們理解化學(xué)的主要理論，在很大程度上也是現(xiàn)代物理學(xué)不可或缺的前奏。 正因?yàn)樵诱摻?jīng)常在道爾頓之前討論，所以他在本卷中的排名并不是很高。
道爾頓1766年出生于英格蘭北部的伊格爾格蘭奇，11歲之前才接受正規(guī)教育，幾乎完全靠自學(xué)掌握科學(xué)知識(shí)。 他早熟，12 歲時(shí)成為一名教師。15 歲時(shí)搬到肯德爾城，26 歲時(shí)搬到曼徹斯特，在那里一直住到 1844 年去世。他從未結(jié)過婚。
1787年，26歲的道爾頓對(duì)氣象學(xué)產(chǎn)生了興趣，六年后，他出版了一本關(guān)于氣象學(xué)的書。 他對(duì)空氣和大氣的研究使他對(duì)一般氣體的特性產(chǎn)生了興趣。 通過一系列實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)了關(guān)于氣體性質(zhì)的兩個(gè)重要定律。 第一定律由道爾頓于1801年提出，該定律指出氣體所占的體積與其溫度成正比（俗稱查爾斯定律，以法國(guó)科學(xué)家查爾斯的名字命名。他比道爾·鄧發(fā)現(xiàn)這個(gè)定律好幾倍）幾年前，但未能發(fā)表他的結(jié)果）。 第二定律于1801年提出，稱為氣體分壓道爾頓定律。
1804年，道爾頓系統(tǒng)地提出了原子理論，并編制了原子表。 然而，他的主要著作《化學(xué)哲學(xué)新體系》直到1808年才出版，這是他最成功的著作。 他晚年獲得了許多榮譽(yù)。 順便說(shuō)一句，道爾頓患有色盲。 這種疾病的癥狀激起了他的好奇心。 他開始研究這個(gè)主題并最終發(fā)表了一篇關(guān)于色盲的論文——有史以來(lái)發(fā)表的第一篇關(guān)于色盲的論文。