Maddenin Atom Teorisi

Maddenin temel yapısının en erken kaydedilen tartışması Eski Yunan filozoflarından gelmektedir. Leucippus ve Democritus, tüm maddelerin "bölünmez" anlamına gelen atomlar olarak adlandırdıkları küçük, sonlu parçacıklardan oluştuğunu savunmuştur. Daha sonra Aristoteles ve diğerleri, maddenin dört "elementin" (ateş, toprak, hava ve su) çeşitli kombinasyonlarından oluştuğu ve sonsuz olarak bölünebileceği sonucuna varmıştır. İlginç bir şekilde, bu filozoflar atomları ve "elementleri" felsefi kavramlar olarak düşündüler, ancak görünüşe göre fikirlerini test etmek için deneyler yapmayı hiç düşünmediler.

Aristoteles'in maddenin bileşimine bakış açısı, İngiliz bilim adamı John Dalton, maddenin davranışının atom teorisi ile açıklanabileceği hipotezi ile kimyada devrim yaratana kadar iki bin yıldan fazla bir süre devam etti. İlk olarak 1807'de yayınlanan Dalton'un maddenin mikroskobik özellikleri hakkındaki hipotezlerinin çoğu modern atom teorisinde hala geçerlidir.

Dalton'un atom teorisinden bazı görüşler şunlardır:

1. Madde, atom adı verilen son derece küçük parçacıklardan oluşur. Bir atom, kimyasal bir değişime katılabilecek bir elementin en küçük birimidir.
2. Bir element, elementin karakteristiği olan ve bu elementin tüm atomları için aynı kütleye sahip olan sadece bir atom türünden oluşur. Bir elementin makroskopik bir örneği, hepsi aynı kimyasal özelliklere sahip olan inanılmaz sayıda atom içerir.
3. Bir elementin atomları, diğer tüm elementlerin atomlarından farklı özelliklere sahiptir.
4. Bir bileşik, küçük, tam sayı oranında birleştirilen iki veya daha fazla elementin atomlarından oluşur. Belirli bir bileşikte, elemanlarının her birinin atomlarının sayısı her zaman aynı oranda bulunur.
5. Atomlar kimyasal bir değişim sırasında ne yaratılır ne de yok edilir, bunun yerine değişimden önce mevcut olanlardan farklı maddeler elde etmek için yeniden düzenlenirler.

Dalton, teorisinin temeli olarak üç kimyasal reaksiyon yasası kullandı: (1) kütlenin Korunumu Yasası, (2) Belirli Oranlar Yasası ve (3) Çoklu Oranlar Yasası. Dalton'un atom teorisi, maddenin birçok makroskopik özelliğinin mikroskobik bir açıklamasını sağlamıştır.

Kütlenin korunumu yasası Fransız kimyacı, Antoine Lavoisier tarafından keşfedilmiştir. Bu yasa bir kimyasal değişim sırasında atomların yaratılmadığını ya da yok edilmediğini; değişimden önceki toplam madde kütlesi ile değişimden sonraki kütlenin aynı kaldıdığını söyler.

Dalton ayrıca, saf bir bileşiğin tüm örneklerinin kütle ile aynı oranda aynı elementleri içerdiğini gösteren Fransız kimyager Joseph Proust'un deneylerini de biliyordu. Bu söylem aynı zamanda belirli oranlar yasası ya da sabit kompozisyon yasası olarak bilinir.

Dalton ayrıca Proust'tan gelen verileri ve kendi deneylerinden elde edilen sonuçları başka ilginç bir yasa formüle etmek için kullanmıştır.Çoklu oranlar yasası iki element birden fazla bileşik oluşturmak üzere reaksiyona girdiğinde, bir elementin sabit bir kütlesinin diğer elementlerin kütleleriyle küçük, tam sayılar oranında reaksiyona gireceğini belirtir.

Dalton'un teorisi, atomun atom altı parçacıklardan oluştuğunu ve aynı elementin atomlarının izotoplar olarak bilinen kütle bakımından farklı olabileceğini göstermek için daha sonra genişletilen bir çerçeve sağlamıştır.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 2.1: Early Ideas in Atomic Theory.