約翰·道爾頓（John ，1766-1844）是英國化學家、物理學家，現代化學之父。 1766年9月6日出生于坎伯里，1844年卒于曼徹斯特。父親是農民和工匠。 他年輕時，家里很窮，沒錢上學，而且還是色盲。 然而，他以驚人的毅力自學成才。 1778年，在鄉村小學任教； 1781年，他受表弟之邀到肯德爾鎮擔任中學教師。 在哲學家高夫的幫助下，他自學了拉丁語、法語、數學和自然哲學，并開始觀察自然和記錄氣象數據。 從此，他的知識有了長足的進步； 1793年，他被任命為曼徹斯特新學院數學和自然哲學教授； 1796年，他被任命為曼徹斯特文學和哲學學會會員； 1800年任學會秘書； 1817年，他被提升為協會會長； 1816年當選為法國科學院通訊院士； 1822年當選為英國皇家學會會員。1826年英國政府授予道爾頓第一枚英國皇家學會金質獎章。
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提出的原子理論：化學的新時代始于原子理論。 1808年，他繼承了古希臘的簡單原子論和牛頓的粒子論，提出了原子論。 其要點是：（1）化學元素是由不可分割的粒子——原子組成的，原子是一切化學變化中最小的不可分割的單位。 (2)同一元素的原子性質和質量相同，不同元素的原子性質和質量不同。 原子質量是元素的基本特征之一。 (3)不同元素組合時，原子以簡單整數比組合。 推導并通過實驗證明倍增定律。 如果一種元素的質量固定，那么各種化合物中另一種元素的質量一定是簡單的整數比。
發現混合氣體中每種氣體的分壓定律。 他最早從事測定原子量的工作，提出了相對比較法測定各種元素原子量的方法，發表了第一張原子表，為后續測定元素原子量的工作開辟了光明的前景。元素。 建議使用簡單的符號來表示元素和化合物的組成。
他還在氣象學和物理學方面做出了杰出貢獻。 1787年，他在擔任初中物理教師時就開始連續觀察氣象，一直持續了56年，從未間斷。 直到他去世前幾個小時，他的記錄總數已經超過了兩萬條。 27歲出版《氣象觀測與研究》一書。 書中將氣壓計、溫度計、濕度計等裝置集中描述，巧妙地分析了降雨和云的形成過程、水的蒸發過程、大氣中降水的分布等現象，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之間的關系。 道爾頓一生閱讀并發表論文116篇，主要著作包括兩卷本《化學哲學新體系》。
為了將一生奉獻給科學，道爾頓一直未婚，在惡劣的生活條件下從事科學研究。 英國政府只是在歐洲著名科學家的呼吁下才提供養老金，但道爾頓還是把省下的錢捐給了曼徹斯特大學作為學生獎學金。 道爾頓的一生正如恩格斯指出的那樣：化學的新紀元是從原子論開始的，所以道爾頓應該是現代化學之父。
化學是近代興起的一門學科。 無數科學先驅為這門學科奠定了理論基礎。 英國物理學家、化學家約翰·道爾頓就是其中之一。 道爾頓既有敏銳的理論思維頭腦，又有出色的實驗才能。 他尤其在原子研究方面取得了非凡的成就。 因此，他被稱為“近代化學之父”，成為近代化學的奠基人。
道爾頓提出了化學中的定量概念，總結了質量守恒定律、定比定律和化學量（當量）定律。 在此基礎上，1803年他發現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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道爾頓出生在英國坎伯蘭的一個貧窮的鄉村。 他的父親是一名紡織工人。 當時正值第一次工業革命初期，許多破產的農民變成了雇傭工人。 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。 道爾頓小時候沒有讀書的條件，只是勉強接受過一點基礎教育。 當他十歲的時候，他去給一個富有的牧師當仆人。 或許，這也算是命運給他的一次機會吧。 他在神父家里讀了一些書，獲得了很多知識。 于是兩年后，他被選為村小學的一名教師。
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。 教學之余，他還系統地自學科學知識，進行氣象觀測。 在這里他還結識了著名學者豪夫。 他從豪夫那里學到了很多知識，教學水平迅速提高。 四年后，他成為肯德爾中學的校長。 1793年，在豪夫的推薦下，道爾頓受聘于曼徹斯特的一所新學院。 在這里他出版了他的第一本科學著作——《氣象觀測與研究》。 次年色盲物理學家，在羅伯特·歐文的推薦下，他成為曼徹斯特文學和哲學學會的會員。
1799年，道爾頓離開學院，以便將大部分精力投入科學研究。 他在幾個富人家里當私人教師，每天授課不超過兩個小時。 這樣，他既能謀生，又能保證自己的科研工作。 現在，他越來越關注氣體和氣體混合物的研究。 道爾頓認為，要描述氣體的性質，必須知道它的壓力。 他發現了兩種很容易分離的氣體，并測量了混合物和氣體各部分的壓力。 結果非常有趣。 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改變。 。 因此道爾頓得出結論，氣體混合物的總壓力等于組成它的各種氣體的分壓之和。 道爾頓發現，由此可以得出某些重要的結論，即一種氣體在容器中存在的狀態與其他氣體無關。 氣體具有粒子結構的解釋是，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出與容器中沒有其他氣體相同的性質。 道爾頓開始研究更多有關原子的問題。 他頑強地進行研究，尋找資料，動手實驗，不斷思考……
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從秘書做起，十年之內無人能超越他。 他一手力挽狂瀾，成為傳奇。
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同年10月21日，道爾頓報告了他的化學原子理論，并宣讀了他的第二篇論文《物體最小粒子相對重量的第一個表》。 道爾頓的理論引起了科學界的廣泛關注。 他受邀到倫敦演講，幾個月后返回曼徹斯特繼續測量原子量的工作。 道爾頓有時會遇到困難。 有些物質被氧化形成不同的氧化物。 這是一個很難解釋的現象。 當然，前人已經進行過分析測試。 為了進行計算，道爾頓只能使用這些結果； 有時他發現原始文獻中的結果只是由科學家測量的。 為了確保可靠性，道爾頓又做了一次分析。 道爾頓計算的許多原子量都是不準確的，但實際上他計算的正是今天所說的當量重量。 例如，他確定氧的原子量為7而不是16。
1804年后，道爾頓對甲烷和乙烯的化學成分進行了分析實驗。 他發現甲烷中的碳氫比為4.3：4； 而乙烯中的碳氫比為4.3:2。 由此，他推導出碳氫化合物之間的比例關系，并發現了倍增定律：當相同的兩種元素生成兩種或多種化合物時，如果一種元素的質量保持不變，另一種元素中的相對重量就是一個簡單的整數。比率。 道爾頓認為，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《化學系統》中詳細介紹了道爾頓的原子理論。 次年，道爾頓的主要化學著作《化學哲學新體系》正式出版。 書中詳細記錄了道爾頓原子論的主要實驗和主要理論。 道爾頓的原子理論才正式問世。
在科學理論方面，道爾頓的原子理論是繼拉瓦錫的氧化理論之后理論化學的又一重大進步。 他揭示了一切化學現象的本質是原子運動，明確了化學的研究對象，對于化學真正成為一門學科具有重要意義。 此后，化學及相關學科蓬勃發展。 從哲學思想上來說，原子論揭示了化學反應現象與本質的關系。 天體演化論誕生后，再次影響世界。 當時的僵化自然觀對于科學方法論的發展、辯證自然觀的形成以及整個哲學認識論的發展具有重要意義。
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原子理論建立后，道爾頓名噪英國乃至整個歐洲，并相繼獲得各種榮譽。 1816年，道爾頓當選為法國科學院院士； 1817年，道爾頓當選為曼徹斯特文學和哲學學會主席； 1826年、1828年英國政府授予他科學金質獎章； 1828年色盲物理學家，道爾頓當選為英國皇家學會會員； 此后，他先后當選為柏林科學院名譽院士、慕尼黑科學院名譽院士、莫斯科科學協會名譽會員。 他獲得了當時牛津大學授予科學家的最高榮譽——法學博士稱號。 面對榮譽，道爾頓起初是冷靜謙虛的，但隨著榮譽越來越高，他逐漸發生了變化，變得驕傲保守，最后變得僵化自閉。
1808年，法國化學家呂薩克在原子論的影響下發現了氣體反應的體積定律。 事實上，這條定律也是道爾頓原子理論的論證，后來被其他科學家證實和應用。 用于測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。 他不僅對呂薩克的實驗基礎和理論分析表示懷疑，而且還嚴厲批評了他。 1811年，意大利物理學家阿伏加德羅建立了分子理論，在新的理論基礎上統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情反駁。 1813年，瑞典化學家貝齊利烏斯創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科學家所接受，但道爾頓一直反對新的元素符號，直到去世。 團體。
盡管道爾頓后半生在科學上貢獻甚微，甚至阻礙了其他人的探索，但人們仍然深深地記住了他。 為了紀念道爾頓，人們用他的名字作為原子質量的單位。 D或KD常用于生物化學、分子生物學和蛋白質組學，定義為碳12原子質量的1/12，1D=1/N·g，N為阿伏加德羅常數。
對于分子來說，以道??爾頓單位表示的分子質量相當于分子量。 但分子量是該物質一分子質量與12C原子質量的1/12之比，是一個匿名數。 因此，如果我們說“蛋白質A的分子量是X道爾頓”，這是一種不正確的表達方式。 應該說“蛋白質 A 的質量為 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生化學反應，則每種氣體均勻地分布在整個容器中，并且它產生的壓力與它單獨占據整個容器時產生的壓力相同。 相同的。 也就是說，一定體積的容器內一定量氣體的壓力只與溫度有關。 例如，在0攝氏度時，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摩爾氮氣，容器體積保持不變，則氧氣的壓力仍為101.3kPa，但容器內的總壓力增加一倍。 可見，該狀態下1摩爾氮氣產生的壓力也是101.3kPa。
道爾頓（）總結了這些實驗事實，得出以下結論：氣體混合物中某種氣體產生的分壓等于該氣體在相同溫度下單獨占據整個容器時產生的壓力； 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世紀初，英國科學家約翰·道爾頓將原子假說引入科學主流。 他提供的關鍵理論使化學領域自那時以來取得了巨大進步。
準確地說，道爾頓并不是第一個提出所有物質都是由極其微小、堅不可摧的粒子（稱為原子）組成的人。 這個概念是由古希臘哲學家德謨克利特提出的，甚至可能在他之前就已經提出了。 另一位希臘哲學家伊壁鳩魯（公元前342-270年？）采納了這個假設。 羅馬作家盧西利亞斯（，公元前99？-55年）在他的著名詩作《論事物的本質》中生動地介紹了這一假設。
德謨克利特的學說不被亞里士多德接受，在中世紀被忽視，對現代科學影響甚微。 但 17 世紀的幾位頂尖科學家，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，沒有用于科學研究。 最根本的是，沒有人看到哲學假設和嚴酷的化學事實之間的聯系。
這就是道爾頓的貢獻所在。 他提出了一個清晰的定量理論，可以用來解釋化學實驗并經受住精確的實驗室測試。 雖然道爾頓的術語與我們今天使用的略有不同，但它清楚地表達了原子、分子、元素等概念。他明確指出，雖然世界上的原子總數相當大，但不同原子類型的數量非常小（他的原作列出了20種元素，或者說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，但道爾頓認為任何兩個同類原子都具有相同的性質，包括重量。 道爾頓在他的書中提供了各種類型原子的相對重量表——第一個這樣的表，也是定量原子理論的一個重要特征。
道爾頓還明確指出，任何相同化合物的兩個分子都由相同的原子組成（例如，每個一氧化二氮由兩個氮原子和一個氧原子組成）。 由此可見，一種已知的化合物——無論它是如何制備的或在哪里發現的——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驗發現的“一定比例定律”。
道爾頓的理論非常有說服力，以至于在不到二十年的時間里就被大多數科學家所采用。 化學家們按照書中制定的計劃進行：準確測定每個分子的相對原子量和原子數； 并對化合物進行定量分析。 當然，這個計劃取得了圓滿成功。
原子假說的重要性怎么強調都不為過。 它是我們理解化學的主要理論，在很大程度上也是現代物理學不可或缺的前奏。 正因為原子論經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歲之前才接受正規教育，幾乎完全靠自學掌握科學知識。 他早熟，12 歲時成為一名教師。15 歲時搬到肯德爾城，26 歲時搬到曼徹斯特，在那里一直住到 1844 年去世。他從未結過婚。
1787年，26歲的道爾頓對氣象學產生了興趣，六年后，他出版了一本關于氣象學的書。 他對空氣和大氣的研究使他對一般氣體的特性產生了興趣。 通過一系列實驗，他發現了關于氣體性質的兩個重要定律。 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，以法國科學家查爾斯的名字命名。他比道爾·鄧發現這個定律好幾倍）幾年前，但未能發表他的結果）。 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《化學哲學新體系》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。 順便說一句，道爾頓患有色盲。 這種疾病的癥狀激起了他的好奇心。 他開始研究這個主題并最終發表了一篇關于色盲的論文——有史以來發表的第一篇關于色盲的論文。
