34
«Джон Дальton,
открыщий
атомную теорию»
Из надписи
на_MEMORIALНОЙ ДОСКЕ
ДАЛЬТОН
ВЗВЕШИВАЕТ АТОМЫ
Кандидат физико-математических наук
А. С. ШТЕЙНВЕРГ
В 90-х годах XVIII века в несликом серебряном английском журнале «Календарь для леди и джентельменов» стал сотрудничать молодой человек по имени Джон Дальton. В его обязанности входило информаровать читатель о погодных наблюдениях. Новый сотрудник выказывал весма похожальное усеридие. В частности, он начал вести дневник meteorologicalских наблюдений… Аспуста много лет на страницах этого дневника появилась первая в мире таблица atomных весов элементов, которая прославила имя автора.
Идея о существовании «первокир-
34
36
Вот какими численными данными располагают Дальтон:
44 % углерода + 56 % кислорода = окись углерода,
28,1 % углерода + 71,9 % кислорода = углексий газ.
В такой записи никаких закономерностей не видно. Но давайте определим, сколько приходит кислорода на одно и то же количество углерода в разных реакциях. В первой на 44 весовые части углерода — 56 весовых частей кислорода. А сколько потребуется кислорода на 44 весовые части углерода во второй реакции?
Ответ дает простая пропорция:
Почи точно в два раза больше, чем в первой! Дальтон объясил этот факт, предложив соответствующие атомные модели обихих веществ (см. рисунок 2):
1 atom углерода + 1 atom кислорода = 1 atom двойной оксичирода, 1 atom углерода + 2 atoms кислорода = 1 atom тройной углексского газа.
Из такого объяснения (совершенно верного!) следовало, что вес атома кислорода относится к весу атома углерода как 56:44 (в хорошо согласинии с современными данными).
План Дальтона по определению атомных весов был предложено ясен: сначала по реакции образования воды подсчитать вес атома кислорода, а затем по реакциям окисления — вес остальных простых веществ.
6 сентября 1803 года в дневнике Дальтона появился таблица атомных весов ряда веществ. Мы приведем часть этой таблицы вместе с современными данными (в тех же единицах измерения):
| Atom | Atomный вес | Современные данные |
| :— | :— | :— |
| Водород (H) | 1 | 1 |
| Кислород (O) | 5,66 | 15,37 |
| Азот (N) | 4 | 14 |
| Углерод (C) | 4,5 | 11,9 |
| Вода (HO) | 6,66 | 17,87 |
| (сложный atom) | | (молекуляр H₂O) |
Казалось бы, ничего похоже. Но это не совсем так. Например, относение весов кислорода и углерода по данным Дальтона равно 1,26. Современные методы дают очень близкое значение — 1,25. Не стоит также забывать, что это — лишь первая версия таблицы. Воспледствии Дальтон не раз уточнял ее. В частности, вес кислорода «вырос» до 7. К сожалению, один серверный дефект оставался во всех вариантах: Дальтон неверно определил атомный вес кислорода. А поскольку атомные веса других веществ определились в основном по реакциям окисления, ошибка автоматически переносилась и на них.
Из таблицы видно, что химический состав воды, по Дальтону, соответствует формуле HO, т. е. на каждый атом кислорода приходит один атом водорода. Именно здесь и крылась неточность. Сегодняя химическая формула воды известна всем — H₂O. Но Дальтон этой формулы не знал, а без этого не мог двигаться дальше. Поэтому он введел следующий принцип: в тех случаях, когда известно лишь одно соединение атомов A и B, оно является простейшим, т. е. по терминологии Дальтона двойным атомом AB. Поэтому формула воды и приняла вид HO.