John Dalton was de zoon van een Engelse wever uit Eaglesfield in Cumbria. Als hij niet bezig was met onderzoek, dan gaf hij les aan het Presbyterian College in Manchester. In 1807 gebruikte John Dalton als eerste het woord atoom om het kleinste deeltje van een element te beschrijven.
Wat heeft Dalton gedaan?
Dalton deed onderzoek aan gassen en hij kon meten dat er in water niet van elk gas evenveel kon worden opgelost. Er kon bijvoorbeeld meer stikstof in water worden opgelost dan zuurstof waardoor hij dacht (maar niet kon bewijzen) dat het zuurstof-deeltje groter en zwaarder moest zijn dan een stikstof-deeltje. Met experimenten ontdekte hij dat waterstof het lichtste gas was en gaf daarom waterstof-deeltjes een atomaire massa van 1.
Van Lavoisier en andere wetenschappers had hij geleerd dat twee stoffen samen een andere stof konden vormen en aan de hand van de vorming van water uit zuurstof en waterstof berekende hij dat een zuurstof-deeltje zeven keer zwaarder dan een waterstof-deeltje moest zijn.
Om al zijn waarnemingen te verklaren moest hij wel bepaalde aannamen doen. Hij nam aan dat de deeltjes massieve deeltjes waren met een warmtesfeer om zich heen. Met behulp van die warmtesfeer kon hij verklaren waarom sommige deeltjes vast en sommigen gasvormig waren. Vaste verbindingen hadden minder warmte om zich heen dan gasvormige verbindingen.
Daltons atoomtheorie van materie (1807)
Alle materie bestaat uit kleine deeltjes, namelijk atomen.
Elk atoom is een massief deeltje, omringd door een warmtesfeer.
Atomen kunnen niet gemaakt of kapot gemaakt worden.
Atomen van hetzelfde element lijken op elkaar. Ze hebben dezelfde massa, kleur enz.
Atomen van verschillende elementen hebben verschillende massa’s en kleuren enz.
Atomen kunnen samengaan om grotere deeltjes te vormen, dat zijn verbindingen.
Daltons inzicht
Dalton zag wel in dat met verschillende deeltjes verbindingen kunnen worden gemaakt en door de reactanten en reactieproducten te wegen kon hij redelijke conclusies trekken over de atomaire massa’s. Hij zag echt niet in dat twee deeltjes van dezelfde stof ook samen kunnen reageren. Daarom had hij het over één zuurstof-deeltje net zo goed als hij het over één koolstof-deeltje had. Dat zorgde er natuurlijk voor dat zijn metingen niet helemaal klopten.
Opdrachten
1. Zoek de formule van pyrodruivenzuur op en teken hem zoals Dalton dat zou doen.
2. Hoe verklaarde Dalton het verschil tussen een molecuul water en een molecuul ijs?
3. Hoe wist Dalton hoeveel atomen er in een molecuul zitten?
4. Gebruik Daltons symbolen om de reactievergelijking van de verbranding van alcohol op te schrijven.
Dalton zag niet in dat atomen van hetzelfde element samen ook een verbinding kunnen vormen en maakte daarom een fout met de berekeningen van Waterstof en Zuurstof.
5. Met welke vijf andere (moderne) elementen zou hij deze fout ook hebben gemaakt?
6. Welke reactie zou hij door deze fout nooit hebben kunnen beschrijven? (Tip: het is de vorming van een gas in de bovenste lagen van de atmosfeer)