近代化學(xué)之父道爾頓簡(jiǎn)介

　　化學(xué)是在近代興起的一門學(xué)科，無(wú)數(shù)的科學(xué)先驅(qū)者為這門學(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(1766-1844)就是其中的一位。道爾頓既具有敏銳的理論思維頭腦，又具有卓越的實(shí)驗(yàn)才能，尤其是在對(duì)原子的研究方面取得了非凡的成果，因而被稱為“近代化學(xué)之父”，成為近代化學(xué)的奠基人。

　　道爾頓出生在英國(guó)坎伯蘭的一個(gè)貧困的鄉(xiāng)村，他的父親是一個(gè)紡織工人。當(dāng)時(shí)正值第一次工業(yè)革命的初期，很多破產(chǎn)的農(nóng)民淪為雇用工人。道爾頓一家的生活十分困頓，道爾頓的一個(gè)弟弟和一個(gè)妹妹都因?yàn)轲囸I和疾病而夭折。道爾頓在童年根本沒(méi)有讀書的條件，只是勉強(qiáng)接受了一點(diǎn)點(diǎn)初等教育，十歲時(shí)，他就去給一個(gè)富有的教士當(dāng)仆役。也許這也算是命運(yùn)賜予他的一次機(jī)會(huì)吧，在教士家里他有讀了一些書，增長(zhǎng)了很多知識(shí)。于是兩年后，他被推舉為本村小學(xué)的教師。

　　1799年，為了把大部分精力投入到科學(xué)研究中去，道爾頓離開(kāi)了學(xué)院。他在幾個(gè)富人家里做私人教師，每天教課時(shí)間不超過(guò)兩小時(shí)。這樣，既能謀生又保證了他的科研工作�，F(xiàn)在，他越來(lái)越重視對(duì)氣體和氣體混合物的研究。道爾頓認(rèn)為，要說(shuō)明氣體的特性就必須知道它的壓力。他找到兩種很容易分離的氣體，分別測(cè)量了混合氣體和各部分氣體的壓力。結(jié)果很有意思，裝在容積一定的容器中的某種氣體壓力是不變的，引入第二種氣體后壓力增加，但它等于兩種氣體的分壓之和，兩種氣體單獨(dú)的壓力沒(méi)有改變。于是道爾頓得出結(jié)論：混合氣體的總壓等于組成它的各個(gè)氣體的分壓之和。道爾頓發(fā)現(xiàn)由此可以做出某些重要的結(jié)論，氣體在容器中存在的狀態(tài)與其他氣體無(wú)關(guān)。用氣體具有微粒結(jié)構(gòu)來(lái)解釋就是，一種氣體的微�；蛟�子均勻的分布在另一種氣體的原子之間，因而這種氣體的微粒所表示出來(lái)的性質(zhì)與容器中沒(méi)有另一種氣體一樣。道爾頓開(kāi)始更多的研究關(guān)于原子的問(wèn)題，他頑強(qiáng)進(jìn)行研究工作，尋找資料、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、不斷的思考……

　　1803年9月6日，道爾頓在他筆記中寫下了原子論的要點(diǎn)：

　�。ㄒ唬┰�子是組成化學(xué)元素的、非常微小的、不可在分割的物質(zhì)微粒。在化學(xué)反應(yīng)中原子保持其本來(lái)的性質(zhì)。

　�。ǘ�）同一種元素的所有原子的質(zhì)量以及其他性質(zhì)完全相同。不同元素的原子具有不同的質(zhì)量以及其他性質(zhì)。原子的質(zhì)量是每一種元素的原子的最根本特征。

　　（三）有簡(jiǎn)單數(shù)值比的元素的原子結(jié)合時(shí)，原子之間就發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成化合物�；�合物的原子稱為復(fù)雜原子。

　�。ㄋ模┮环N元素的原子與另一種元素的原子化合時(shí)，他們之間成簡(jiǎn)單的數(shù)值比。

　　同年10月21日，道爾頓報(bào)告了他的化學(xué)原子論，并且宣讀了他的第二篇論文《第一張關(guān)于物體的最小質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)重量表》。道爾頓的理論引起了科學(xué)界的廣泛重視。他應(yīng)邀去倫敦講學(xué)，幾個(gè)月后又回到曼徹斯特繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量原子量的工作。有些時(shí)候，道爾頓也遇到一些困難。有些物質(zhì)被氧化后生成不同的氧化物，這是一種難解釋的現(xiàn)象，當(dāng)然前人已經(jīng)進(jìn)行了分析化驗(yàn)，為了進(jìn)行計(jì)算，道爾頓就只能利用這些結(jié)果；有時(shí)他在原始文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果只是由一位科學(xué)家側(cè)得的，為了保證可靠性，道爾頓就再做一次分析。道爾頓所得出的原子量有很多是不準(zhǔn)確的，但實(shí)際上他所計(jì)算出來(lái)的正是今天所謂的當(dāng)量。例如他把氧的原子量確定為7而不是16。

　　1804年以后，道爾頓又對(duì)甲烷和乙烯的化學(xué)成分進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)，甲烷中碳?xì)浔仁?.3:4;而乙烯中碳?xì)浔仁?.3:2。他由此推出碳?xì)浠�合的比例關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)了倍比定律：相同的兩種元素生成兩種或兩種以上的化合物時(shí)，若其中一種元素的質(zhì)量不變，另一種元素在化合物中的相對(duì)重量成簡(jiǎn)單的整數(shù)比。道爾頓認(rèn)為倍比定律既可以看作是原子論的一個(gè)推論，又可以看作是對(duì)原子論的一個(gè)證明。

　　1807年，湯姆遜在它的《化學(xué)體系》一書中詳細(xì)的介紹了道爾頓的原子論。第二年道爾頓的主要化學(xué)著作《化學(xué)哲學(xué)的新體系》正式出版。書中詳細(xì)記載了道爾頓的原子論的主要實(shí)驗(yàn)和主要理論。自此道爾頓的原子論才正式問(wèn)世。

　　在科學(xué)理論上，道爾頓的原子論是繼拉瓦錫的氧化學(xué)說(shuō)之后理論化學(xué)的又一次重大進(jìn)步，他揭示出了一切化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)都是原子運(yùn)動(dòng)，明確了化學(xué)的研究對(duì)象，對(duì)化學(xué)真正成為一門學(xué)科具有重要意義，此后，化學(xué)及其相關(guān)學(xué)科得到了蓬勃發(fā)展；在哲學(xué)思想上，原子論揭示了化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系，繼天體演化學(xué)說(shuō)誕生以后，又一次沖擊了當(dāng)時(shí)僵化的自然觀，為科學(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。

　　原子論建立以后，道爾頓名震英國(guó)乃至整個(gè)歐洲,各種榮譽(yù)紛至沓來(lái),1816年，道爾頓被選為法國(guó)科學(xué)院院士；1817年，道爾頓被選為曼徹斯特文學(xué)哲學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)；1826年，英國(guó)政府授予他金質(zhì)科學(xué)勛章；1828年，道爾頓被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員；此后，他又相繼被選為柏林科學(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，還得到了當(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)。在榮譽(yù)面前，道爾頓開(kāi)始還是冷靜的、謙虛的，但是后來(lái)榮譽(yù)越來(lái)越高，他逐漸改變了，變得驕傲、保守，最終走向了思想僵化、固步自封。

　　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，實(shí)際上這一定律也是對(duì)道爾頓的原子論的一次論證，后來(lái)也得到了其他科學(xué)家的證實(shí)并應(yīng)用于測(cè)量氣體元素的原子量。但是呂薩克定律卻遭到了道爾頓本人的拒絕和反對(duì)，他不僅懷疑呂薩克的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論分析，還對(duì)他進(jìn)行了嚴(yán)厲的抨擊。1811年，意大利物理學(xué)家阿佛加德羅建立了分子論，使道爾頓的原子論與呂薩克定律在新的理論基礎(chǔ)上統(tǒng)一起來(lái)。他也遭到了道爾頓無(wú)情的反駁。1813年，瑞典化學(xué)家貝齊力烏斯創(chuàng)立了用字母表示元素的新方法，這種易寫易記的新方法被大多數(shù)科學(xué)家接受，而道爾頓一直到死都是新元素符號(hào)的反對(duì)派。

　　雖然道爾頓的后半生科學(xué)貢獻(xiàn)不大、甚至阻撓別人的探索，人們還是給予了他深切的懷念。