Открытие химической атомистики джоном дальтоном. Джон дальтон - биография, фотографии

Джон Дальтон (6 сентября 1766 - 27 июля 1844) - английский провинциальный учитель-самоучка, химик, метеоролог, естествоиспытатель и квакер. Один из самых знаменитых и уважаемых учёных своего времени, ставший широко известным благодаря своим новаторским работам в разных областях знания. Он впервые (1794) провёл исследования и описал дефект зрения, которым страдал сам, - цветовая слепота, позже названный в его честь дальтонизмом; открыл закон парциальных давлений (закон Дальтона) (1801), закон равномерного расширения газов при нагревании (1802), закон растворимости газов в жидкостях (закон Генри-Дальтона). Установил закон кратных отношений (1803), обнаружил явление полимеризации (на примере этилена и бутилена), ввёл понятие «атомный вес», первым рассчитал атомные веса (массы) ряда элементов и составил первую таблицу их относительных атомных весов, заложив тем самым основу атомной теории строения вещества.

Профессор Манчестерского колледжа Оксфордского университета (1793), член Французской академии наук (1816), президент Манчестерского литературного и философского общества (с 1817), член Лондонского Королевского общества (1822) и Королевского общества Эдинбурга (1835), лауреат Королевской медали (1826).

Молодые годы

Джон Дальтон родился в семье квакеров города Иглсфилд, графство Камберленд. Будучи сыном портного, только в 15 лет он начал обучаться вместе со своим старшим братом Джонатаном в квакерской школе близлежащего города Кендал. К 1790 году Дальтон более-менее определился с будущей специальностью, выбирая между правом и медициной, однако его планы были встречены без энтузиазма - родители-диссентеры были категорически против обучения в английских университетах. Дальтону пришлось остаться в Кендале до весны 1793 года, после чего он перебрался в Манчестер, где познакомился с Джоном Гоухом, слепым философом-эрудитом, который в неформальной обстановке передал ему большую часть своих научных познаний. Это позволило Дальтону получить место преподавателя математики и естественных наук в «Новом Колледже», диссентской академии Манчестера. Он оставался на этой должности до 1800 года, когда ухудшившееся финансовое положение колледжа вынудило его уйти; он начал заниматься частным преподаванием математики и естественных наук.

В молодые годы Дальтон близко общался с известным иглсфилдским протестантом Элиху Робинсоном, профессиональным метеорологом и инженером. Робинсон привил Дальтону интерес к различным проблемам математики и метеорологии. В течение своей жизни в Кендале Дальтон собрал решения рассматривавшихся им проблем в книге «Дневники леди и джентльменов», а в 1787 году начал вести собственный метеорологический дневник, в котором за 57 лет зафиксировал более 200,000 наблюдений В этот же период Дальтон заново разработал теорию циркуляции атмосферы, ранее предложенную Джорджем Хедли (George Hadley). Первая публикация ученого называлась «Метеорологические наблюдения и опыты», в ней содержались зародыши идей многих его будущих открытий. Однако несмотря на всю оригинальность его подхода, научное сообщество не обратило особого внимания на труды Дальтона. Вторую крупную свою работу Дальтон посвящает языку, в печать она вышла под названием «Особенности английской грамматики» (1801).

Цветовая слепота

Здоровый человек увидит тут цифры 44 или 49, а больной дейтеранопией, как правило, не увидит ничего

Половину своей жизни Дальтон даже не подозревал, что с его зрением что-то не так. Он занимался оптикой и химией, но обнаружил свой дефект благодаря увлечению ботаникой. То, что он не мог отличить голубой цветок от розового, он объяснял путаницей в классификации цветов, а не недостатками его собственного зрения. Он заметил, что цветок, который днём, при свете солнца, был небесно-голубым (точнее, того цвета, что он считал небесно-голубым), при свете свечи выглядел тёмно-красным. Он обратился к окружающим, но никто такого странного преобразования не видел, за исключением его родного брата. Таким образом Дальтон догадался, что с его зрением что-то не так и что проблема эта наследуема. В 1794 году, сразу после прибытия в Манчестер, Дальтон был избран членом Манчестерского литературно-философского общества («Лит&Фил») и несколько недель спустя выпустил в свет статью под названием «Необычные случаи цветовосприятия», где объяснял узость цветоощущения некоторых людей обесцвечиванием жидкого вещества глаза. Описав эту болезнь на собственном примере, Дальтон обратил на нее внимание людей, до того момента не осознававших у себя ее наличия. Несмотря на то, что объяснение Дальтона подвергли сомнению ещё при его жизни, тщательность исследований им собственной болезни была настолько беспрецедентной, что термин «дальтонизм» прочно закрепился за этим недугом. В 1995 году были проведены исследования сохранившегося глаза Джона Дальтона, в ходе которых выяснилось, что он страдал редкой формой дальтонизма - Протанопией. В этом случае глаз не может распознавать красный,зелёный и зелёно-голубой цвета. Кроме фиолетового и голубого цветов он мог нормально распознавать только один - желтый, и так писал об этом:

Та часть картины, которую другие называют красной, мне кажется как будто тенью или просто плохо освещенной. Оранжевый, зеленый и желтый кажутся оттенками одного цвета, от интенсивного до бледно-желтого.

После этой работы Дальтона последовал десяток новых, посвященных самым различным темам: цвету неба, причинам возникновения источников пресной воды, отражению и преломлению света, а также причастиям в английском языке.

Разработка атомистической концепции

В 1800 году Дальтон стал секретарем Манчестерского литературно-философского общества, после чего он представил ряд докладов под общим названием «Опыты», посвященных определению состава газовых смесей, давления пара различных веществ при разных температурах в вакууме и на воздухе, испарению жидкостей, термическому расширению газов. Четыре таких статьи были напечатаны в «Докладах» Общества в 1802 году. Особо примечательно вступление ко второй работе Дальтона:

Едва ли можно сомневаться в возможности перехода любых газов и их смесей в жидкое состояние, нужно лишь приложить к ним соответствующее давление или понизить температуру, вплоть до разделения на отдельные компоненты.

После описания экспериментов по установлению давления водяного пара при различных температурах в интервале от 0 до 100 °C, Дальтон переходит к обсуждению давления пара шести других жидкостей и делает вывод о том, что изменение давления пара эквивалентно для всех веществ при одинаковом изменении температуры.

В четвертом своем труде Дальтон пишет:

Не вижу каких-либо объективных причин считать неверным тот факт, что два любых газа (упругая среда) при одинаковом начальном давлении расширяются одинаково при изменении температуры. Однако для любого заданного расширения паров ртути (неупругая среда) расширение воздуха будет меньше. Таким образом, общий закон, который описывал бы природу теплоты и ее абсолютное количество, следует выводить на основе изучения поведения упругих сред. Газовые законы

Жозеф Луи Гей-Люссак

Таким образом, Дальтон подтвердил закон Гей-Люссака, опубликованный в 1802 году. В течение двух-трех лет после прочтения его статей, Дальтон опубликовал ряд работ посвященных схожим темам, например поглощению газов водой и другими жидкостями (1803); в это же время им был постулирован закон парциальных давлений, известный как закон Дальтона.

Наиболее важными из всех работ Дальтона считаются работы, связанные с атомистической концепцией в химии, - с ней его имя связано самым непосредственным образом. Предполагается (Томасом Томсоном), что эта теория была разработана либо в ходе исследований поведения этилена и метана при различных условиях, либо в ходе анализа диоксида и монооксида азота.

Изучение лабораторных записей Дальтона, обнаруженных в архивах «Лит&Фил», говорит о том, что по ходу поиска объяснения закона кратных отношений ученый все ближе подходил к рассмотрению химического взаимодействия как элементарного акта сочетания атомов определенных масс. Мысль об атомах постепенно росла и крепла в его голове, подкрепляясь экспериментальными фактами, полученными при исследовании атмосферы. Первые увидевшие свет начала этой идеи можно найти в самом конце его статьи, посвященной абсорбции газов (написана 21 октября 1803, опубликована в 1805). Дальтон пишет:

Почему вода не сохраняет свою форму, подобно любому газу? Посвятив решению этой проблемы достаточно времени, я не могу с полной уверенностью дать подходящий ответ, однако я уверен, что все зависит от веса и количества микрочастиц в веществе. Определение атомных весов

Перечень химических знаков отдельных элементов и их атомных весов, составленный Джоном Дальтоном в 1808 году. Некоторые из символов, использовавшихся в ту пору для обозначения химических элементов, восходят к эпохе алхимии. Данный перечень нельзя рассматривать как «Периодическую таблицу», поскольку он не содержит повторяющихся (периодических) групп элементов. Некоторые из веществ не являются химическими элементами, например, известь (поз.8 слева). Дальтон рассчитал атомный вес каждого вещества по отношению к водороду, как самому лёгкому, закончив свой список ртутью, которой ошибочно был присвоен атомный вес больше, чем у свинца (поз.6 справа)

Различные атомы и молекулы в книге Джона Дальтона Новый курс химической философии (1808).

Для визуализации своей теории Дальтон использовал собственную систему символов, также представленную в «Новом курсе химической философии». Продолжая исследования, Дальтон через некоторое время опубликовал таблицу относительных атомных весов шести элементов - водорода, кислорода, азота, углерода, серы, фосфора, приняв массу водорода равной 1. Заметим, что Дальтон не дал описания способа, которым он определил относительные веса, но в его записях от 6 сентября 1803 года мы находим таблицу расчета этих параметров на основе данных различных химиков по анализу воды, аммиака, диоксида углерода и других веществ.

Столкнувшись с проблемой расчета относительного диаметра атомов (из которых, как считал ученый, состоят все газы), Дальтон использовал результаты химических экспериментов. Предполагая, что любое химическое превращение всегда происходит по наиболее простому пути, Дальтон приходит к выводу - химическая реакция возможна лишь между частицами различных весов. С этого момента концепция Дальтона перестает быть простым отражением идей Демокрита. Распространение этой теории на вещества привело исследователя к закону кратных отношений, а эксперимент идеально подтвердил его вывод. Стоит отметить, закон кратных отношений был предугадан Дальтоном в докладе, посвященном описанию содержания различных газов в атмосфере, прочтенном в ноябре 1802 года: «Кислород может соединяться с определенным количеством азота, или уже с удвоенным таким же, но не может быть какого-либо промежуточного значения количества вещества». Существует мнение, что это предложение было добавлено некоторое время спустя после прочтения доклада, однако опубликовано лишь в 1805 году.

В работе «Новый курс химической философии» все вещества были разбиты Дальтоном на двойные, тройные, четверные и т. п. (в зависимости от количества атомов в молекуле). Фактически, он предложил классифицировать структуры соединений по общему количеству атомов - один атом элемента X, соединяясь с одним атомом элемента Y, дает двойное соединение. Если же один атом элемента X соединяется с двумя Y (или наоборот), то такое соединение будет тройным.

Пять основных положений теории Дальтона Атомы любого элемента отличны от всех других, причем характерной чертой в данном случае является их относительная атомная масса Все атомы данного элемента идентичны Атомы различных элементов могут соединяться, образуя химические соединения, причем каждое соединение всегда имеет одинаковое соотношение атомов в своем составе Атомы нельзя создать заново, разделить на более мелкие частицы, уничтожить путем каких-либо химических превращений. Любая химическая реакция просто изменяет порядок группировки атомов. см. Атомизм Химические элементы состоят из маленьких частиц, называемых атомами

Дальтон также предложил «правило наибольшей простоты», которое, правда, не получило независимых подтверждений: когда атомы соединяются только в одном соотношении, это говорит об образовании ими двойного соединения.

Это было только предположение, полученное ученым просто из веры в простоту устройства природы. Исследователи того времени не располагали объективными данными для определения количества атомов каждого элемента в сложном соединении. Однако подобные «предположения» являются жизненно необходимыми для такой теории, ибо расчет относительных атомных весов невозможен без знания химических формул соединений. Впрочем, гипотеза Дальтона привела его к определению формулы воды как OH (так как с позиций его теории вода является продуктом реакции H+O, причем соотношение всегда постоянно); для аммиака он предлагал формулу NH, что, разумеется, не соответствует современным представлениям.

Несмотря на внутренние противоречия, лежащие в самом сердце концепции Дальтона, некоторые ее принципы дожили до наших дней, хотя и с небольшими оговорками. Скажем, атомы действительно не могут быть разделены на части, созданы или уничтожены, однако это справедливо лишь для химических реакций. Дальтон также не знал о существовании изотопов химических элементов, свойства которых порой отличны от «классических». Несмотря на все эти недочеты, теория Дальтона (химическая атомитика) повлияла на будущее развитие химии не меньше кислородной теории Лавуазье.

Зрелые годы

Джеймc Прескотт Джоуль

Свою теорию Дальтон показал Т.Томсону, который вкратце обрисовал ее в третьем издании своего «Курса химии» (1807), а затем уже сам ученый продолжил ее изложение в первой части первого тома «Нового курса химической философии» (1808). Вторая часть была издана в 1810 году, а вот первая часть второго тома не выходила в свет до 1827 года - развитие химической теории пошло намного дальше, оставшийся неопубликованным материал был интересен уже очень узкой даже для научной среды аудитории. Вторая часть второго тома так и не вышла в свет.

В 1817 году Дальтон стал президентом «Лит&Фил», каковым и оставался до своей смерти, сделав 116 докладов, из которых наиболее примечательны самые ранние. В одном из них, сделанном в 1814 году, он объясняет принципы объемного анализа, в котором был одним из первопроходцев. В 1840 году его работа, посвященная фосфатам и арсенатам (часто называемая одной из наиболее слабых), была признана Королевским Обществом недостойной публикации, в результате Дальтону пришлось делать это самому. Такая же участь постигла ещё четыре его статьи, две из которых («О количестве кислот, щелочей и солей в различных солях», «О новом и простом методе анализа сахара») содержали открытие, которые сам Дальтон считал вторым по важности после атомистической концепции. Определенные безводные соли при растворении не вызывают увеличения объема раствора, соответственно, как писал ученый, они занимают некие «поры» в структуре воды.

Джеймс Прескотт Джоуль - известный ученик Дальтона.

Экспериментальный метод Дальтона

Сэр Гэмфри Дэви, гравюра 1830 года по картине Сэра Томаса Лоуренса (1769-1830)

Дальтон часто работал со старыми и неточными приборами, даже когда были доступны более совершенные. Сэр Гэмфри Дэви называл его «грубым экспериментатором», всегда находившим нужные ему факты, причем чаще беря их из головы, чем из реальных условий опыта. С другой стороны, историки непосредственно занимавшиеся Дальтоном, повторили ряд экспериментов ученого и говорили, наоборот, о его мастерстве.

В предисловии ко второй части первого тома «Нового курса», Дальтон пишет, что использование чужих экспериментальных данных так часто вводило его в заблуждение, что в своей книге он решил писать только о тех вещах, которые мог лично проверить. Впрочем, такая «независимость» вылилась в недоверие даже к общепризнанным вещам. Например, Дальтон критиковал и, похоже, так до конца и не принял газовый закон Гей-Люссака. Ученый придерживался нетрадиционных взглядов на природу хлора даже после установления его состава Г. Дэви; номенклатуру Й. Я. Берцелиуса он категорически отвергал, несмотря на то, что многие считали ее гораздо проще и удобней громоздкой системы дальтоновских символов.

Личная жизнь и общественная деятельность

Джон Дальтон (из книги: А. Шустер, А. Е. Шипли. Наследие британской науки . - Лондон, 1917)

Ещё до создания своей атомистической концепции Дальтон был широко известен в научных кругах. В 1804 году ему предложили читать курс лекций по натуральной философии в Королевском институте (Лондон), где он затем читал другой курс в 1809-1810 гг. Некоторые современники Дальтона ставили под сомнение его способность интересно и красиво излагать материал; Джон Дальтон обладал грубоватым, тихим, невыразительным голосом, помимо этого ученый слишком сложно объяснял даже самые простые вещи.

В 1810, сэр Гэмфри Дэви предложил ему выставить свою кандидатуру на выборы в члены Королевского Общества, однако Дальтон отказался, по-видимому из-за денежных затруднений. В 1822 году он оказался кандидатом, сам не зная об этом, и после выборов заплатил положенный взнос. За шесть лет до этого события он стал членом-корреспондентом Французской Академии наук, а в 1830 году был избран одним из восьми иностранных членов академии (на место Дэви).

В 1833 правительство графа Грея назначило ему жалование в 150 фунтов, в 1836 году оно возросло до 300.

Дальтон никогда не был женат, имел мало друзей. Четверть века он прожил вместе со своим другом Р. В. Джонсом (1771-1845) на улице Георга в Манчестере; обычное течение его дня, состоявшего из лабораторной и преподавательской работы, нарушалось лишь ежегодными экскурсиями в Озёрный край или редкими визитами в Лондон. В 1822 он совершил короткую поездку в Париж, где встречался с различными местными учёными. Также несколько ранее он посетил ряд научных съездов Британской Ассоциации в Йорке, Оксфорде, Дублине и Бристоле.

Конец жизни, наследие

Паспарту Дальтона (около 1840).

Бюст Дальтона работы английского скульптора Чантрей

В 1837 году Дальтон пережил легкий инфаркт, однако уже в 1838 следующий удар вызвал у него нарушение речи; впрочем, это не помешало ученому продолжить свои изыскания. В мае 1844 он пережил ещё один удар, а 26 июля дрожащей рукой сделал последнюю запись в своем метеорологическом журнале; 27 июля Дальтон был найден мертвым в своей квартире в Манчестере.

Джон Дальтон был похоронен на Ардвикском кладбище Манчестера. Сейчас на месте кладбища располагается игровая площадка, однако его фотографии сохранились. Бюст Дальтона (работа Чантрея) украшает вход в Королевский колледж Манчестера, статуя Дальтона, также работа Чантрея, находится сейчас в здании мэрии Манчестера.

В память о трудах Дальтона некоторые химики и биохимики неофициально используют термин «дальтон» (или сокращенно Da) для обозначения единицы атомной массы элемента (эквивалентной 1/12 массы 12С). Также в честь ученого названа улица, соединяющая Динсгейт и площадь Альберта в центре Манчестера.

Одно из зданий на территории университета города Манчестера носит имя Джона Дальтона. В нем располагется Технологический факультет и проходит большая часть лекций по естественнонаучным предметам. На выходе из здания установлена статуя Дальтона, перемещенная сюда из Лондона (работа Вильяма Тида, 1855, до 1966 сояла на пл. Пиккадили).

Здание студенческого общежития Университета Манчестера также носит имя Дальтона. Университетом учреждены различные гранты имени Дальтона: два по химии, два по математике, а также Дальтоновская премия по естественной истории. Существует также Медаль Дальтона, периодически выдаваемая Манчестерским литературно-философским обществом (в общей сложности выдано всего 12 медалей).

На Луне есть кратер, названый в его честь.

Большая часть работ Джона Дальтона была уничтожена в результате бомбардировки Манчестера 24 декабря 1940 года. Айзек Азимов по этому поводу писал: «На войне умирают не только живые».

Джон Дальтон родился в небольшом поселении Иглсфилд в графстве Камберленд, в Англии, в семье бедного ткача Джозефа Дальтона и Деборы Гринап, происходившей из процветающей английской семьи квакеров – членов христианского движения, чья идеология шла в разрез с буквой Нового Завета.

В возрасте 15 лет, Джон помогает старшему брату Джонатану управлять делами в его частной квакерской школе в городке Кенда в графстве Камбрия.

С 1787 г. Джон ведёт дневник метеорологических наблюдений, и за всю свою дальнейшую жизнь, на протяжении более 57 лет, он запишет в нём около 20 000 погодных наблюдений.

Где-то около 1790 г. Дальтон строит планы на поступление на юридический или медицинский факультет института, но, поскольку он принадлежит к «сектантам» – к членам групп, противостоявших англиканской церкви – учиться в английских учебных заведениях ему запрещается.

Научная деятельность

В 1793 г. Дальтон переезжает в Манчестер, где получает пост учителя математики и натуральной философии в Новом колледже – сектантской академии, предоставляющей рабочие места религиозным нонконформистам с высшим образованием.

Все юношеские годы примером и образцом для подражания для Дальтона был Элайху Робинсон – выдающийся квакер, непогрешимый метеоролог, который и прививает мальчику интерес к математике и метеорологии.

В 1793 г. выходит в свет первая книга очерков Дальтона на метеорологические темы, основанная на его личных наблюдениях. Эта работа закладывает основы всех его дальнейших трудов.

В 1794 г. учёный пишет научную статью, озаглавленную «Необыкновенные факты касательно видения цветов» – одну из самых ранних своих работ на тему цветового восприятия человеческого глаза.

В 1800 г. Дальтон делает доклад, представляя публике свою статью «Экспериментальные заметки», речь в которых идёт об опытах с газами и изучении природы и химической составляющей воздуха относительно атмосферного давления.

В 1801 г. публикуется вторая книга, «Начальный курс английской грамматики». В этом же году учёный откроет «закон Дальтона» – эмпирический закон, полученный в результате работы с газами.

К 1803 г. его опыты с «давлением смеси идеальных газов» приводят к выведению «закона парциального давления», названного в честь учёного.

В начале 1800-х г.г. Дальтон формулирует теорию «теплового расширения» и «реакции нагрева и охлаждения в газах» с учётом расширения и сжатия воздуха.

В 1803 г. он пишет статью для Манчестерского литературного и философского общества, в которой представляет таблицу относительных атомных весов – одну из первых определений атомных весов в то время.

В 1808 г., в работе «Новая система философии химии», он делает дальнейшие разъяснения атомной теории и атомных весов, высказывая собственное видение того, как можно определить химические элементы, основываясь на их атомной массе.

В 1810 г. Дальтон издаёт приложение к своей книге «Новая система философии химии», в котором тщательно прорабатывает «атомную теорию строения вещества» и понятие «атомного веса».

Основные работы

В 1801 г. учёный выводит «закон Дальтона», также известный как «закон парциального давления Дальтона», который в наши дни широко применяется аквалангистами для измерения уровня давления на разных глубинах океана и его влияния на уровень потребления дыхательного газа и концентрации азота.

Он вводит термин «дальтонизм» для определения цветовой слепоты, получивший своё название от имени учёного. На эту тему Дальтон рассуждает в статье «Необыкновенные факты касательно видения цветов, с наблюдениями».

В вышедшем в свет в 1808 г. труде «Новая система философии химии», он разрабатывает «атомную теорию строения вещества» и становится первым учёным, составившим таблицу относительных атомных весов. Эта теория, заложившая основы для дальнейших исследований в данной области, актуальна и в наше время.

Награды и достижения

В 1794 г. Дальтона избирают членом Манчестерского литературного и философского общества. В 1800 г. учёный становится научным секретарём общества, а с 1817 г. возглавляет его.

Личная жизнь и наследие

Дальтон всю жизнь оставался холостяком, вёл скромную жизнь и общался лишь с несколькими друзьями, принадлежавшими к группе квакеров.

В 1837 г. учёный переносит сердечный удар, за которым, через несколько лет, последует ещё один, вследствие чего у него появляются проблемы с речью.

После третьего удара, настигшего Дальтона в возрасте 77 лет, он падает с кровати, а, некоторое время спустя, служанка, принесшая учёному чай, находит его мёртвым.

Похоронили Дальтона в Манчестерской ратуше.

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.

Дальтон John Dalton Карьера: Химик
Рождение: Великобритания» Иглсфилд, 6.9.1766 - 27.7
Джон Дальтон - выдающийся английский химик и физик. Родился 6 сентября 1766 года.Джон Дальтон является создателем химического атомизма. В 1803 году установил закон кратных отношений, ввел понятие атомный вес, первым определил атомные веса (массы) ряда элементов. Открыл газовые законы, названные его именем. В 1794 году первым описал дефект зрения, которым страдал сам, позже названный дальтонизмом.

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 независимо разрабатывать новые математические задачи и решения, а вдогон 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 формирование математики и философии он получил немного высоких наград. В 1793 году он переезжает в Манчестер, где преподает в Новом колледже. Он привез с собой манускрипт "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 остальное.

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 многоцветный слепоте. Этот своеобразный дефект зрения мы называем в эти дни дальтонизмом.

В 1799 году Дальтон покинул Новый колледж и стал самым дорогим частным учителем в Манчестере. Он преподавал в богатых семьях не больше двух часов в день, а после этого занимался наукой. Его внимательность привлекали газы и газовые смеси.

Дальтон сделал немного 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.

В декабре 1803 - мае 1804 годов Дальтон прочитал вектор движения лекций об относительных атомных весах в Королевском институте в Лондоне. Атомную теорию Дальтон развил в своей книге - "Новая организация химической философии", изданной в 1808 году. В ней он подчеркивает два положения: все химические реакции - итог соединения или деления атомов, все атомы разных элементов имеют различный вес.

В 1816 году Дальтона избрали членом-корреспондентом Парижской академии наук. В следующем году - президентом Общества в Манчестере, а в 1818 году английское руководство назначило его научным экспертом в экспедиции сэра Джона Росса, тот, что лично вручил направление ученому.

Но Дальтон остался в Англии. Он предпочитал спокойную работу в кабинете, не желая разбрасываться и утрачивать драгоценное время. Исследования по определению атомных весов продолжались.

В 1822 году Дальтон стал членом Королевского общества. Вскоре вслед за тем этого он уехал во Францию.

В 1826 году английское руководство 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 уровень доктора юридических наук. Из естествоиспытателей того времени эдакий чести был удостоен только Фарадей.

В 1833 году ему назначили пенсионную выплату. Решение правительства было зачитано на торжественном заседании в Кембриджском университете.

Дальтон, несмотря на преклонный возраст, продолжал усиленно вкалывать и выступать с докладами. Однако с приходом старости все чаще одолевали болезни, все труднее становилось действовать. 27 июля 1844 года Дальтон скончался.

Так же читайте биографии известных людей:

Джон Кендрю John Cowdery Kendrew

Джон Кендрю - английский ученый, биохимик. Родился 24 марта 1917 года.Джон Кендрю являлся специалистом в малекулярной биологии, работал над полной..

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.