Дальтон ученый. Реферат: Джон Дальтон - биография
Определить только одну научную специальность, к которой может быть отнесен Джон Дальтон, трудно. Один из самых уважаемых и заслуженных ученых своего времени был физиком, химиком, метеорологом.
Известны его работы, посвященные английскому языку. Он первым исследовал дефект цветового зрения, которым обладал и который впоследствии назвали по его имени - дальтонизмом.
Преподаватель-самоучка
Универсализм его научных устремлений и многообразие исследовательских интересов может быть частично объясним отсутствием у него систематического образования в конкретной области. Джон Дальтон родился 6 сентября 1766 года в городке Иглсфилде, в графстве Кимберленд на севере Англии, в бедной семье ткача. Его родители были квакерами-диссентерами, отрицавшими всё, что связано с официальной англиканской церковью, поэтому посещение образовательных учреждений для Джона было невозможно.
Необходимость с раннего возраста зарабатывать, высокие способности и стремление к получению знаний привели к неожиданному результату. Благодаря знакомству с Джоном Гоухом, слепым философом-эрудитом, передавшим ему часть своих знаний, и упорному самообразованию, Джон Дальтон с 12 лет стал работать учителем в сельской школе.
Дальтон-метеоролог
Первой публикацией Дальтона была работа, которая называлась «Метеорологические наблюдения и опыты» (1793). Благодаря ей он познакомился с учеными, которые помогли переехать в Манчестер и получить место преподавателя математики в Новом колледже. Интерес к метеорологии возник у него благодаря знакомству с Элихом Робинсоном, ученому и инженеру из его родного городка Иглсфилда. Джон Дальтон в своей работе, содержавшей многие идеи, приведшие его к будущему открытию развил теорию формирования атмосферных потоков, предложенную Джорджем Хедли.

В 1787 году ученый начал вести дневник метеорологических наблюдений. Джон Дальтон, биография которого весьма интересна и поучительна, последнюю запись в дневнике сделал уже слабеющей рукой спустя 57 лет. Эти записи являли собой результат изучения состава атмосферного воздуха - самых значительных достижений Дальтона в химии и физике. Одним из первых он стал измерять температуру воздуха на разных высотах, совершая регулярные походы в горы в Озерном краю на северо-западе страны.
Дальтонизм
Вторая крупная работа ученого была посвящена филологии - «Особенности английской грамматики» (опубликована в 1801 году), но затем его внимание привлекла собственная особенность зрения, связанная с цветовосприятием. Прожив около 35 лет, он обнаружил, что иначе воспринимает цвета, чем большинство людей, и что такой же особенностью обладает его родной брат. Быстро разобравшись, что дело не только в классификации оттенков (цвет, который он называл голубым, отличался от того, каким считали его остальные), Дальтон высказал свои мысли относительно причин этого явления.

Вывод о наследственной природе такого дефекта зрения оказался верным, но объяснение его обесцвечиванием глазной жидкости было впоследствии опровергнуто. Тщательность исследования и оригинальность подхода к проблеме, которые были проявлены ученым в статье «Необычные случаи цветовосприятия» (1794), послужили причиной появления термина дальтонизм, которым с тех пор пользуются офтальмологи.
Газовая теория
Умение делать выводы из наблюдений и экспериментов, уводящие в смежные области науки - основа творческого метода, которым в совершенстве владел Джон Дальтон. Открытия в химии и физике, сделанные им, часто основаны на одних и тех же экспериментах. От исследования состава атмосферы, потоков, формирующих погоду, он перешел к изучению взаимодействий газов в зависимости от их физических и химических свойств - плотности, давления и т. д. Результаты этих работ позволили ему совершить открытия в корпускулярной - атомной - природе вещества.
Опыты с газами привели Дальтона к открытию нескольких фундаментальных законов: о парциальных (присущих отдельным компонентам) давлениях газовой смеси (1801), закон теплового расширения газов (1802) и закономерности растворения газов в жидкостях (1803). Вывод о разности величины атомов, составляющих газы, о наличии околоатомной тепловой оболочки позволил Дальтону объяснить природу расширения газов при нагревании, их диффузии и зависимости давления от внешних условий.
Атомистика Дальтона
Идея о том, что всё в природе состоит из мельчайших неделимых элементов, была высказана еще античными авторами. Но именно Дальтон придал этим идеям материальность. Основными положениями его теории были несколько утверждений:

Бережно сохраняется модель молекулы, сделанная Дальтоном из деревянных шариков. Важнейшая заслуга ученого - ввод в научную практику понятия относительного атомного веса, водорода как единицы молекулярной массы. стала основной количественной характеристикой вещества в химии. Не все представления Дальтона об атомном строении вещества были верными вследствие неразвитости общей физики, но его теория послужила мощным толчком в познании атома.
Признание
Мало кто смог добиться в науке вершин, имея такое сложное начало, как Джон Дальтон. Краткая биография ученого - яркий пример того, как целеустремленность и жажда знаний меняют жизнь человека. Она позволяет проследить путь становления сильной личности и увидеть, как происходило превращение мальчика, не имеющего шансов на получение серьезного системного образования, кому родительские убеждения закрыли путь в университет, во всемирно признанного ученого, члена престижнейших научных Академий Европы.

Мало в истории примеров столь преданного, почти монашеского служения науке, какое вел Джон Дальтон. Фото портретов, написанных с ученого в заключительный период жизни, показывают человека, отдавшего все силы методичной и напряженной работе.
Наградой для Дальтона стало признание коллег и учеников. Статуя ученого была установлена на входе в Королевский колледж Манчестера, где он преподавал еще при жизни. В дальнейшем это признание переросло в настоящую мировую славу.
В тяжелых условиях протекала жизнь
человека, которого часто называли «отцом
современной химии».
Джон Дальтон родился в 1766 г. в небольшой
английской деревушке в семье бедного ткача. Уже с
ранних лет он был вынужден собственным трудом
зарабатывать себе на пропитание. До 11 лет он
учился в местной деревенской школе, а уже в
12-летнем возрасте сам стал в ней учителем.
Всеми своими знаниями он был обязан
исключительно самообразованию. Переходя из
школы в школу, он, обучая других, учился сам.
Свободное от занятий в школе время он посвящает
основательному изучению латинского языка,
математики и естественных наук. В возрасте 27 лет
Дальтон переезжает в крупный промышленный центр
- город Манчестер. Шесть лет там преподает
математику в небольшой средней школе, а когда
школу переводят в другой город, он добывает себе
средства для жизни частными уроками и чтением
публичных лекций.
Незадолго до приезда Дальтона в Манчестере было
организовано местными учеными литературное и
философское общество. Дальтона избирают членом
этого общества, и он принимает деятельное
участие в его работе. В журнале Манчестерского
университета были напечатаны главнейшие научные
труды Дальтона.
Лишь на склоне лет скромный учитель получает
всеобщее признание как ученый. В 1816 г. его
избирают членом-корреспондентом Французской
академии наук, в 1822 г. – членом Лондонского
королевского общества. 26 июля 1844 г. Дальтон
сделал последнюю запись в дневнике наблюдений за
погодой, который он вел регулярно изо дня в день в
течение 57 лет, а на следующий день скончался.
Главнейшая научная заслуга Дальтона – развитие
атомно-молекулярного учения и определение
атомных весов (масс).
Дальтон был не первым, кто пытался применить
учение древних философов об атомах при
объяснении химических явлений.
Из его предшественников наиболее
последовательно развивал в химии атомное учение
М.В.Ломоносов. Но в то время, когда Ломоносов
разрабатывал свое учение, наука не располагала
достаточным количеством фактов, на которые можно
было бы опереться, чтобы довести начатое им дело
до конца и полностью перестроить химию на основе
атомных представлений. Как и многие другие
открытия Ломоносова, его атомное учение не
оценили современники, и оно было вскоре забыто.
В гораздо более благоприятную эпоху для их
признания были опубликованы работы Дальтона. За
50-60 лет, разделяющих учение Дальтона от учения
Ломоносова, химическая наука обогатилась
громадным числом новых открытий. Прежде всего
был открыт мир разнообразных газов, которые
ранее рассматривались большинством ученых как
видоизменения обыкновенного воздуха. Был
установлен сложный состав воды и воздуха,
которые во времена Ломоносова считались
простыми веществами.
Количественные измерения, о которых горячо
ратовал русский ученый, начали планомерно
применяться в химии и принесли свои плоды: были
твердо установлены и подтверждены
многочисленными опытами законы сохранения массы
веществ при химических реакциях и постоянства
состава химических соединений.
Теория флогистона, господствовавшая при жизни
Ломоносова, была опровергнута. В химии
утвердилось понятие об элементах как о
неразложимых далее субстанциях. Но громадное
число отдельных фактов и открытые опытным путем
законы оставались необъединенными и
необъясненными. Каким образом связать между
собой химические законы? Должна ли химия иметь
дело с каждым из них в отдельности или же она
может создать такую теорию, из которой сами собой
вытекали бы химические законы? Само развитие
химической науки диктовало необходимость
разработки такой теории, с помощью которой можно
было бы предсказывать явления, а не проводить
наблюдения и опыты вслепую.
К началу XIX в. была полностью подготовлена почва
для повторного введения в химию атомного учения
и его успешной разработки.
С самого начала научной деятельности Дальтона
его внимание было сосредоточено на физических и
химических свойствах газов. После блестящих
открытий в конце XVIII в. внимание ученых
привлекали газы, как в наши дни внутриатомные
превращения.
Начав с наблюдений над атмосферными явлениями,
Дальтон вскоре перешел к опытам и наблюдениям,
касающимся давления газов, расширения их при
нагревании и растворимости в различных
жидкостях.
Но Дальтон имел обыкновение не ограничиваться
только исследованием внешней стороны явлений. Он
придавал большое значение точным опытам и вместе
с тем считал, что одним описанием фактов наука не
может ограничиться. «Факты и опыты, касающиеся
любого предмета, никогда не оцениваются в
достаточной мере до тех пор, пока в руках
какого-либо искусного наблюдателя они не лягут в
основу теории, при помощи которой мы сможем
предсказывать результаты и предвидеть
последствия опытов, до этого момента еще не
производившихся. Так, трудолюбивый
экспериментатор наших дней в поисках закона
тяготения счел бы, пожалуй, необходимым
углубиться чуть ли не до центра земного шара,
чтобы найти там изменение тяготения, если бы
величественные рассуждения Ньютона не
предсказали бы заранее искомые результаты и не
избавили бы его от предприятия столь бесплодной
и бесконечной работы».
Чтобы разработать теорию газов, нужно
представить себе их внутреннее строение. Оно
рисуется Дальтону следующим образом: «В моем
воображении сосуд, наполненный какой-нибудь
эластической жидкостью (так тогда называли газы),
представляется мне наполненным чем-то вроде
мелкой дроби».
Однако ученый не ограничился только тем, что
составил себе ясное представление о строении
газов, которое стало результатом его отвлеченных
размышлений: он постарался сблизить и
согласовать это воображаемое строение с многими
фактами, в действительности наблюдаемыми у
газов. Так, он нашел, что при одних и тех же
температуре и давлении вода растворяет разные
объемы разных газов. Дальтон объяснил это тем,
что частички различных газов, наподобие мелких
дробинок, проникают между частичками воды,
растворяются в ней до тех пор, пока для них есть
свободное место.
«Но почему же, – спрашивал он себя, – если это
представление о газах верно, вода не растворяет
все газы в одинаковой степени?» На этот вопрос
Дальтон дал ответ, имеющий громадное значение
для химии: «Я почти убежден, что это различие
зависит от веса и числа самых мельчайших
частичек, из которых состоят газы; одни из них,
будучи самыми легкими и простыми, растворяются с
трудом, другие же как раз тем легче растворяются,
чем больше возрастают их сложность и вес». К
этому ответу он присоединил еще одно положение,
которое оказалось очень важным для дальнейшего
развития химической науки: «Исследования над
определением относительных весов мельчайших
частичек тел, насколько мне известно, являются
совершенно новой задачей. Мне удалось впервые
произвести эти исследования и с совершенно
неожиданным замечательным успехом. В этом
сообщении я не могу входить в изложение приемов,
на основании которых произведено исследование,
но я зато могу сообщить теперь же результаты, по
крайней мере те, которые, как кажется,
подтверждаются моими опытами».
Дальтон прилагает к этому «таблицу
относительных весов мельчайших частичек
газообразных и других тел». Этот список
представляет собой первый пример того, что мы
теперь называем относительной атомной массой.
В дальнейшем ученый распространяет свою теорию
на все вещества - не только газообразные, но и
жидкие, и твердые. Он изложил ее в книге «Новая
система химической философии», первый том
которой был издан в 1808 г.
Дальтон предполагает, что каждое жидкое, твердое
или газообразное вещество имеет зернистое
строение. Но что же такое в точности обозначает
выражение «зернистое строение»? Очевиднее всего
то, что определенное вещество заполняет
пространство так, как наполняют бочку яблоки, а
не как наполняет форму студень. По этому
предположению, если бы кто-нибудь мог
рассмотреть небольшую часть какого-нибудь
вещества, скажем, воды, при необычайно большом
увеличении, то он увидел бы необозримую кучу
чрезвычайно мелких частичек воды, собранных
вместе не вплотную, а с промежутками. Таким
образом, зернистое строение дало бы совершенно
такую же картину, как дальтоновский сосуд,
наполненный очень мелкой дробью.
Затем Дальтон предполагает, что каждое отдельное
зерно какого-нибудь чистого вещества до
мельчайших подробностей сходно со всяким другим
зерном того же вещества, а также по весу и по всем
другим свойствам. Он пишет: «Одинаковы ли между
собой первичные частицы вещества, такого, как
вода, т.е. имеют ли одинаковую форму, вес и т.д.? Из
того, что известно, мы не имеем никакого
основания предполагать различие в этих
особенностях. Едва ли можно себе представить,
каким образом совокупность неодинаковых частиц
может быть повсюду столь одинаковой. Если бы
некоторые частицы воды были бы тяжелее других и
если бы часть жидкости по какому-либо случаю
состояла главным образом из этих более тяжелых
частиц, то следовало предположить, что это
повлияло бы на удельный вес всей массы, но такого
случая до сих пор неизвестно. Подобное же
замечание можно сделать относительно других
веществ. Поэтому мы можем заключить, что
первичные частицы всех одинаковых тел
совершенно одинаковы по виду, форме и т. д.
Другими словами, каждая частица воды подобна
любой другой частице воды; каждая частица
водорода подобна любой частице водорода и т. д.».
«Мельчайшие первичные частицы
вещества» Дальтон назвал атомами. Частицы
простого вещества он назвал «простыми атомами»,
а частицы сложных веществ - «сложными атомами».
Последние мы теперь называем молекулами. Сложные
атомы (молекулы) состоят из простых атомов. Но
простые атомы Дальтон считал неделимыми, их
нельзя разрушить и их нельзя создать вновь; атом
одного элемента не может превратиться в атом
другого. «Химический анализ и синтез, – писал
ученый, – идет не далее, чем до отделения атомов
друг от друга и их воссоединения. Никакое новое
создание и разрушение материи не может быть
достигнуто химическим действием. Мы могли бы с
таким же успехом попытаться внести в Солнечную
систему новую планету или уничтожить одну из уже
существующих, как и создать или уничтожить
частицу водорода. Единственные изменения,
которые мы можем произвести, состоят в отделении
соединенных друг с другом атомов или в их
присоединении друг к другу».
Поскольку атомы не уничтожаются и не возникают
при химических реакциях, то становится понятным,
почему масса веществ до реакции равна массе
веществ после нее.
Положение о неразрушимости атомов продержалось
в науке до начала XX в., когда были открыты так
называемые ядерные превращения, при которых один
элемент превращается в другой или другие.
Но во времена Дальтона ядерные превращения не
были известны, и поэтому атомы им
рассматривались как предел дробления материи.
Итак, по Дальтону, все атомы одного и того же
элемента далее неразложимы на более простые
частицы, они абсолютно неразличимы между собой и,
в частности, совершенно одинаковы по весу. Зато
атомы различных химических элементов имеют
различный вес.
Простые атомы Дальтон условно изображал в виде
кружков, а сложные – как их соединение.
Теория Дальтона дает простое объяснение закону
постоянства состава. Действительно, «сложные
атомы» (молекулы) одного и того же вещества
одинаковы, значит, они состоят из одного и того же
числа одних и тех же простых атомов.
Если молекулу данного соединения образует
определенное число атомов элемента, а каждый
атом имеет свою определенную массу, то ясно, что
массовый состав всего соединения должен быть
строго определенным.
С помощью атомного учения Дальтону удалось не
только просто объяснить уже известные законы
химии, но и открыть новый закон, относящийся к
количественному составу различных соединений,
образованных одними и теми же элементами.
Во времена Дальтона уже было твердо установлено,
что различные вещества могут иметь одинаковый
качественный состав, т.е. состоять из одних и тех
же элементов, но отличаться друг от друга по
своему количественному составу.
Примером могут служить угарный СО и углекислый
СО 2 газы. Они резко отличаются друг от друга
по свойствам: углекислый газ почти в 1,5 раза
тяжелее воздуха, а угарный – немного легче;
угарный газ горит на воздухе, а углекислый – не
горит; углекислый газ вызывает помутнение
известковой воды, а угарный газ не вызывает ее
помутнения и т. д. Между тем и угарный, и
углекислый газы состоят из одних и тех же
элементов – углерода и кислорода. Но при
одинаковом качественном составе эти два
соединения углерода с кислородом отличаются
своим количественным составом.
Еще Ломоносов предполагал, что молекулы сложных
веществ (корпускулы, как он их называл) могут
отличаться друг от друга не только тем, что они
состоят из разных атомов, но и числом атомов.
Однако факты, которые могли бы подтвердить это
предположение, еще не были известны.
Закон, которому подчиняется количественный
состав различных соединений, образованных
одними и теми же элементами, непосредственно
вытекает из атомного учения Дальтона.
Предположим, что имеется какое-либо соединение,
молекулы которого состоят из одного атома А и
одного атома В. Допустим, что к молекуле АВ будет
присоединен еще один атом В. Тогда мы получим
молекулу другого вещества АВ 2 .
Очевидно, что в этом новом соединении на одно и то
же весовое количество элемента А будет
приходиться вдвое большее количество элемента В,
чем в соединении АВ. Мы можем предположить и
возможность образования соединения АВ 3 и А 2 В 3
и т.д. Во всех этих соединениях весовые количества
элемента В, приходящиеся на одно и то же
количество элемента А, должны относиться между
собою как простые и целые числа,
потому что
атомы не могут входить в соединения половинками,
четвертушками, восьмушками и т. д. В этом и
заключается суть предсказанного и
подтвержденного на опыте закона Дальтона.
Действительно, в угарном газе на 3 весовые части
углерода приходится 4 весовые части кислорода, а
в углекислом газе на 3 весовые части углерода - 8
весовых частей кислорода, т.е. ровно
в 2 раза больше.
Другим примером, исследованным Дальтоном, может
служить весовой состав некоторых кислородных
соединений азота: в оксиде азота(I) N 2 O на 7
весовых частей азота приходится
4 весовые части кислорода, в оксиде азота(II) NO на 7
весовых частей азота приходится 8 весовых частей
кислорода, а в оксиде азота(IV) NO 2 на 7 весовых
частей азота – 16 весовых частей кислорода; 4
относится к 8 и 16, как 1:2:4.
Мы видим, что учение Дальтона с поразительной
легкостью и простотой объясняет громадное число
фактов. Нет ничего удивительного в том, что
учение Дальтона прочно привилось в химии. Можно
считать, что громадная часть успехов,
достигнутых химией в XIX столетии, объясняется
тем, что химики не ограничивались одним только
накоплением все новых и новых опытных данных, а
постоянно стремились их использовать в свете
атомного учения. Этим путем удалось достигнуть
удивительных успехов: для целого ряда весьма
сложных по своему составу молекул химики смогли
получить представление и о том, каким именно
образом атомы связаны между собой в этой
молекуле, а в отдельных случаях даже о том, как
эти атомы расположены в пространстве.
Джон Дальтон родился 6 сентября 1766 года в бедной семье в северной английской деревушке Иглсфилд. В тринадцать лет он завершил обучение в местной школе и сам стал помощником учителя.
В Кендале осенью 1781 года он становится учителем математики.
Научные исследования Дальтон начал в 1787 года с наблюдений и экспериментального изучения воздуха. Он занимался и математикой, пользуясь богатой школьной библиотекой. Он стал самостоятельно разрабатывать новые математические задачи и решения, а вслед за тем написал и первые свои научные труды в этой области. Через четыре года он стал директором школы. В это время он сблизился с доктором Чарлзом Хатоном, редактором нескольких журналов Королевской военной академии. Дальтон стал одним из постоянных авторов этих альманахов. За вклад в развитие математики и философии он получил несколько высоких наград. В 1793 году он переезжает в Манчестер, где преподает в Новом колледже. Он привез с собой рукопись "Метеорологических наблюдений и этюдов. Кроме описания барометра, термометра, гигрометра и других приборов и аппаратов, Дальтон анализировал в ней процессы образования облаков, испарения, распределения атмосферных осадков, утренние северные ветры и прочее.
В 1794 году Дальтон стал членом Литературного и философского общества. В 1800 году его избрали секретарем, в мае 1808 года - вице-президентом, а с 1817 года и до конца жизни был президентом.
Осенью 1794 года он выступил с докладом о цветной слепоте. Этот особый дефект зрения мы называем сегодня дальтонизмом.
В 1799 году Дальтон покинул Новый колледж и стал самым дорогим частным учителем в Манчестере. Он преподавал в богатых семьях не более двух часов в день, а потом занимался наукой. Его внимание привлекали газы и газовые смеси.
Дальтон сделал несколько фундаментальных открытий - закон равномерного расширения газов при нагревании (1802), закон кратных отношений (1803), явление полимерии (на примере этилена и бутилена).
6 сентября 1803 года Дальтон в своем лабораторном журнале записал первую таблицу атомных весов. Впервые он упомянул об атомной теории в докладе "Об абсорбции газов водой и другими жидкостями", прочитанном 21 октября 1803 года в Манчестерском литературном и философском обществе.
Лучшие дня
В декабре 1803 - мае 1804 годов Дальтон прочитал курс лекций об относительных атомных весах в Королевском институте в Лондоне. Атомную теорию Дальтон развил в своей книге - "Новая система химической философии", изданной в 1808 году. В ней он подчеркивает два положения: все химические реакции - результат соединения или деления атомов, все атомы разных элементов имеют разный вес.
В 1816 году Дальтона избрали членом-корреспондентом Парижской академии наук. В следующем году - президентом Общества в Манчестере, а в 1818 году английское правительство назначило его научным экспертом в экспедиции сэра Джона Росса, который лично вручил назначение ученому.
Но Дальтон остался в Англии. Он предпочитал спокойную работу в кабинете, не желая разбрасываться и терять драгоценное время. Исследования по определению атомных весов продолжались.
В 1822 году Дальтон стал членом Королевского общества. Вскоре после этого он уехал во Францию.
В 1826 году английское правительство наградило ученого золотым орденом за открытия в области химии и физики, и главным образом за создание атомной теории. Дальтон был избран почетным членом Академии наук в Берлине, научного общества в Москве, Академии в Мюнхене.
Во Франции, чтобы засвидетельствовать признание достижений выдающихся ученых мира, Парижская академия наук избрала свой почетный совет.
В 1832 году Дальтон был удостоен самого высокого отличия Оксфордского университета. Ему присудили степень доктора юридических наук. Из естествоиспытателей того времени такой чести был удостоен только Фарадей.
В 1833 году ему назначили пенсию. Решение правительства было зачитано на торжественном заседании в Кембриджском университете.
Дальтон, несмотря на преклонный возраст, продолжал усиленно работать и выступать с докладами. Однако с приходом старости все чаще одолевали болезни, все труднее становилось работать. 27 июля 1844 года Дальтон скончался.
Министерство образования Украины
Мариупольский городской лицей
Реферат на тему:
Джон Дальтон
(1766 – 1844)
г. Мариуполь
Джон Дальтон родился 6 сентября 1766 г. в семье деревенского ткача-квакера и пошел в школу только в 12 лет. Научное образование он получил самостоятельно, так как двери Оксфорда и Кембриджа тогда были открыты только для членов англиканской церкви, и уже к 15 годам достиг таких успехов, что получил место преподавателя математики в школе города Кендала. В 1793 году он становится преподавателем натуральной философии (так в английских колледжах называлась физика) и математики в колледже города Манчестера, где знаменитый социалист-утопист Роберт Оуэн вводит его в состав Манчестерского литературного и философского общества. Членом этого общества позднее был другой знаменитый манчестерец – Джоуль, а в XX в. на заседании этого общества Эрнст Резерфорд сделал доклад о своих опытах, приведших к открытию ядерной модели атома. Дальтон в 1800 г. становится секретарем общества, а с 1817 г. его председателем.
Наблюдая за атмосферными явлениями, Дальтон заинтересовался составом воздуха. Изучение состава и свойств воздуха привело его к открытию газовых законов:
Названный его именем, закон независимости парциальных давлений компонентов смеси (1801);
За несколько месяцев до Гей-Люссака, он установил закон теплового расширения газов (1802);
Закон растворимости газов в жидкостях (1803).
Эти законы стали важными вехами на пути создания теории состава газов – физической атомистики. Приняв гипотезу о различной величине атомов газов, окруженных тепловой оболочкой, Дальтон объяснил такие физические явления, как расширения газов при нагревании, характер диффузии газов, зависимость их давления от внешних условий. В 1803 году Дальтон, руководствуясь атомистической гипотезой, вывел закон кратных отношений и доказал его на примере углеводородных соединений – метана и этилена.
Различие в величине атомов газов привело Дальтона к необходимости допустить и различную их массу (вес). Так от физической атомистики он перешел в 1803 г. к созданию химической атомистики. Основными положениями химической атомистики Дальтона были следующие:
1. Материя состоит из мельчайших частиц – неделимых атомов, которые не создаются и не разрушаются.
2. Все атомы одного элемента одинаковы по величине и имеют одинаковую массу (вес).
3. Атомы различных элементов обладают различной массой и размерами.
4. Сложные частицы ("сложный атом") состоят из определенного числа входящих в это вещество различных атомов.
5. Масса сложной частицы определяется суммой масс составляющих ее атомов элементов.
Положив в основу своей атомистической теории представление об относительном атомном весе (массе), Дальтон ввел в химию количественную характеристику атомов и тем самым окончательно доказал их материальность. Атомная масса стала в дальнейшем одной из основных характеристик веществ. Дальтон считал, что атомы различных элементов имеют неодинаковые размеры и массу. Ошибочно приняв, что в состав молекулы воды входит один атом кислорода, он неправильно определил атомные веса кислорода и азота. Но Дальтон первым составил таблицу атомных весов
В 1803 г. Дальтон составил первую таблицу относительных атомных и молекулярных масс веществ и ввел химическую символику, правда не совсем удачную и замененную в химии более удобной символикой Берцелиуса (1779 – 1848). За единицу он принял атомную массу водорода. В этой таблице впервые были установлены относительные массы водорода, кислорода, азота, углерода, аммиака, оксидов серы, азота и других веществ.
Заслуга Дальтона в развитии химии огромна: он впервые сделал атомистику основой химических знаний и наметил верный путь количественного определения состава веществ.
Джон Дальтон также внес вклад в развитие медицины, впервые детально описав в 1794 году дефект зрения цветной слепоты (в дальнейшем получивший название дальтонизма), от которого страдал он и его брат.
Список использованной литературы:
1. "Курс истории физики", Москва, "Просвещение" 1982 г.
2. "Энциклопедический словарь юного химика", Москва, "Педагогика" 1990 г.
3. "Политехнический словарь", Москва, "Советская энциклопедия" 1989 г.
ДАЛЬТОН, Долтон (Dalton) Джон (6.9.1766, Иглсфилд - 27.7.1844, Манчестер), английский химик и физик, член Лондонского королевского общества (1822), иностранный почётный член Парижской Академии Наук (1830). Родился в семье ткача, образование получил самостоятельно (только в 1831 году университет в Оксфорде и в 1834 университет в Эдинбурге в знак признания научных заслуг преподнесли Дальтону дипломы доктора права). В 1781-1793 преподавал математику в школе в Кендале, в 1793-99 - естественные науки и математику в Новом колледже в Манчестере, с 1799 года читал публичные лекции и давал частные уроки по математике и химии; в 1833 Дальтону назначена королевская пенсия. В 1794 вошёл в состав Манчестерского литературного и философского общества (с 1800 секретарь, с 1817 президент этого общества).
С 1787 года начал проводить метеорологические наблюдения и заниматься экспериментальным изучением воздуха, исследовал цвет неба, природу теплоты, преломление и отражение света. В первой опубликованной работе «Метеорологические наблюдения и опыты» (1793), кроме описания барометра, термометра, гигрометра и других приборов, Дальтон анализировал процессы образования облаков, испарения и смешения газов, распределения атмосферных осадков и пр. В 1794 году выступил с докладом о цветовой слепоте (которой страдал сам) - дефекте зрения, названном позже дальтонизмом.
До 1800-03 Дальтон проводил главным образом физические исследования свойств газов. Наблюдал повышение температуры воздуха при его адиабатическом сжатии и понижение - при расширении (1800). Исследовал свойства водяного пара, указал на различие паров насыщенных и перегретых (1801). Открыл законы: парциальных давлений (1801), равномерного расширения газов при нагревании (1802, за несколько месяцев до Ж. Гей-Люссака и независимо от Ж. Шарля), поглощения газов жидкостями (1803); смотри Дальтона законы. Эти исследования сыграли важную роль в решении проблемы соотношения состава и строения вещества.
Дальтону принадлежат основополагающие работы по развитию атомистических воззрений в применении к химии. В 1803 году Дальтон сформулировал основные положения химической атомистики: используя представления об атомах как мельчайших неделимых частицах, из которых образованы все вещества, дал определение химического элемента как совокупности атомов одного вида, ввёл фундаментальное понятие атомного веса (смотри также Дальтона химическая атомистика). В одной из лекций (1810) Дальтон объяснил, почему из различных возможных названий первичных частиц выбрал название атом: «Я избрал слово атом для обозначения этих первичных частиц, предпочитая его словам частица, молекула или другим уменьшительным названиям потому, что это слово кажется мне значительно более выразительным; оно включает в себя представление о неделимости, чего нет в других обозначениях. Можно, однако, сказать, что я распространяю это слово слишком далеко, когда говорю о сложных атомах, например, я называю частицу угольной кислоты сложным атомом...» (Сборник избранных работ по атомистике. Л., 1940. С.93). В 1803 году Дальтон открыл закон кратных отношений и в 1804 обосновал этот закон на примере углеводородов. Составил (1803) первую таблицу относительных атомных весов «простых» (азот, углерод, сера, фосфор) и «сложных» (вода, оксиды азота и углерода, аммиак, серная кислота и пр.) атомов, приняв за единицу атомный вес водорода; впервые предложил обозначения «простых» и «сложных» атомов в виде кружков с различными фигурами внутри (позже заменены более удобными и простыми формулами Й. Берцелиуса). В честь Дальтона, исходившего в своих исследованиях из закона постоянства состава, стехиометрическим соединениям было дано название дальтониды.
В 1802-04 годах в нескольких сообщениях, напечатанных в «Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester», Дальтон приводил отрывочные сведения, касающиеся химической атомистики. Однако впервые достаточно подробно основные положения химической атомистики Дальтона с согласия автора были изложены шотландским химиком Т. Томсоном в 3-м издании монографии «Система химии» в 1807 году. Дальтон развил свою атомистическую теорию в курсах лекций, прочитанных им в Глазго и Эдинбурге в 1807, а затем опубликованных в 1-м томе «Новой системы химической философии» в 1808 году. В этом капитальном труде, получившем широкую известность, Дальтон рассмотрел также учение о теплоте в связи с исследованиями свойств атмосферы, смесей газов, жидкостей и твёрдых тел. До конца жизни Дальтон проводил исследования, направленные на уточнение и разъяснение отдельных положений и сущности атомистической теории.
Соч.: Meteorological observations and essays. L., 1793; А new system of chemical philosophy. Manchester; L., 1808-1827. Vol. 1-3; Сборник избранных работ по атомистике. 1802-1810. Л., 1940.
Лит.: Henry W. Ch. Memoirs of the life and scientific researches of J. Dalton. L., 1854; Smith R. Memoir of J. Dalton and history of the atomic theory up to his time. L., 1856; Кедров Б. М. Атомистика Дальтона. М.; Л., 1949; Smyth А. L. J. Dalton: а bibliography of works by and about him. Aldershot, 1998.