原子論
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原子論是一解釋物質的本質的理論,說明所有的物質皆由原子構成。原子論由英國化學家约翰·道尔顿於1803年提出。
道尔顿的原子論是以其在1803年提出的倍比定律為基礎發展而來。尽管从现在的观点来看,道尔顿的观点是非常简洁而有力的(当然存在着错误),但是由于实验证据的缺乏和道尔顿表述的不力,这一观点直到20世纪初才被广泛接受。
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[编辑] 原子論的发展史
[编辑] 早期原子论
出于对世界本原问题的解释,古希腊哲学家留基伯和德谟克里特和后来的伊壁鸠鲁都曾提出过世界是由原子组成的这一推测。但是由于没有确实的科学根据和超出了当时人习惯将具体物质作为世界本原的习惯,这一学说逐渐消失。直到18世纪才由波斯科维奇重新提出。
[编辑] 近代原子-分子论
[编辑] 道尔顿的贡献
英国化学家道尔顿在自己实验的基础上,将原子论引入化学,1803年12月与1804年1月道尔顿在英国皇家学会作关于原子论的演讲,其中全面阐释了他的原子论思想。其內容如下:
- 化学元素均由不可再分的微粒组成。这种微粒称为原子。原子在一切化学变化中均保持其不可再分性。
- 同一元素的所有原子,质量和性质都相同;不同元素的原子,质量和性质都不相同。
- 不同的元素化合时,这些元素的原子按简单整数比结合成化合物。
- 化合物分解所得的原子與構成化合物的同種原子性質相同。
中国的很多书籍常常有道尔顿的原子论受到了古希腊原子论的启发,喜欢强调两者关系,而从史实看来,道尔顿并未对前人的原子论观点有太多的研究。
[编辑] 後來的修正
道爾頓最初提出的原子論的觀點並非完全正確。現今修正如下:
- 原子是由更小粒子(中子、電子、質子)構成,並非最小單位。現知構成物質最基本粒子為夸克。
- 因元素有同位素的存在,故同一元素的原子,質量並非完全相同。
- 因元素有同量素的存在,故同一質量的原子,未必是同一元素。
- 同一種原子所組成的元素,因空間排列不同,性質亦不同,會形成同素異形體。
- 因人工核反應及放射性衰變現象的產生,證明原子在核反應中可再分裂。(參見:核裂變)
- 在結晶化合物中,常發現晶體有缺陷,意即在晶體中應有原子的地方沒有了原子。在這種化合物中,原子比例常嚴重違背整數化合的規則。
[编辑] 原子論的重要性
原子論可說是化學史上最重要的理論之一。原子論為近代化學與生物化學的根基,亦影響純化學和應用化學、藥學、石油化學的發展。
熱力學多可以氣體動力論解釋。氣體動力論便是將氣體視為由原子或分子構成,且其原子或分子符合牛頓運動定律。這又大大地推動了工業革命。