تبلیغات
mosakazem - دالتون
سه شنبه 4 مهر 1391

دالتون

   نوشته شده توسط: mosakazem علی ومحمدزالی پور    

جان دالتون شیمیدان و فیزیکدان بریتانیایی بود. معروفیت او بیشتر بخاطر پیشگامی او در نظریه اتمی است.

جان دالتون ۱۰ سال پیش از ثبت و اعلان استقلال آمریکا در سال ۱۷۶۶، در انگلستان زاده شد. خانواده او در یک کلبه کوچک گالی در روستایی زندگی می‌کردند. در کودکی، جان به همراه برادرش در یک مزرعه کار می‌کرد و در مغازه پدر در بافتن لباس او را یاری می‌دادند. با وجود فراهم بودن اندکی از لوازم اولیه زندگی آنها خانواده فقیری بودند، بسیاری از پسران فقیر در آن زمان از داشتن تحصیلات محروم بودند، اما جان توانست با خوش‌شانسی در مدرسه‌ای در همان نزدیک زادگاهش مشغول تحصیل شود. او به یادگیری علاقه زیادی نشان می‌داد. آموزگاران نیز او را به یادگیری تشویق می‌کردند. در ۱۲ سالگی، او اولین مدرسه خود را در شهری نزدیک محل اقامتش باز کرد اما به خاطر کمبود پول مجبور به بستن آنجا و کارکردن در مزرعه عمه‎اش شد.

۳ سال بعد، به همراه برادر بزرگ‌تر و یکی از دوستانش مدرسه‌ای را در کندال[۱] انگلیس باز کرد. به تدریس انگلیسی. لاتین، یونانی، فرانسوی و ۲۱ موضوع علمی و ریاضی پرداخت. جان به یادگیری طبیعت و هوای اطراف خود می‌پرداخت. او پروانه‎ها، حلزون‎، و. . . را جمع‌آوری می‌کرد. جان دالتون پی برد که دچار کوررنگی ست و به یادگیری آن روی آورد. در ۱۷۹۳، جان به عنوان معلم خصوصی به منچستر رفت و در کالج جدید مشغول به تدریس شد. و در آنجا به مشاهده رفتار گازها پرداخت.

او به عناصر و اجزاء مختلف و چگونگی درست شدن آنها اندیشید. جان نظریه‌ای داشت که بر طبق آن، هر عنصری از اتم‎های مجزا تشکیل شده و تمام عناصر با یکدیگر متفاوت هستند زیرا اتم‌های سازنده هر کدام از آنها، با دیگری متفاوت است.

او فکر می‌کرد که هر عنصری وزن مخصوص می‌دارد، زیرا از اتم‌های متفاوتی تشکیل شده. در سال ۱۸۰۸، جان دالتون کتابی با مضمون، نظامی نوین در فلسفه شیمی منتشر کرد که در آن وزن بسیاری از اتم‌های شناخته شده را جمع‌آوری و لیست کرده بود. مقدار عددی وزن‌هایی که او محاسبه کرده کاملاً دقیق نبودند، اما مبنایی بودند برای جدول تناوبی پیشرفته، اگرچه بسیاری نظریه دالتون در مورد ساختار اتم را نپذیرفتند، اما وی بر تحقیقات خود برای دفاع از نظریه‌اش ادامه می‌داد.

جان دالتون در سال ۱۸۴۴ درگذشت، او با افتخار در انگلستان به خاک سپرده شد. بیش از ۴۰۰,۰۰۰ نفر بدن بی‌جان او را هنگام قرار گرفتن در تابوت مشایعت کردند. آخرین تجربه و آزمایش مربوط به او بررسی چشم نگهداری شده او در سال ۱۹۹۵ بود تا دلیل کوررنگی او را معلوم کنند. ثابت شد که کوررنگی او از نوع نادری است که به دوتروآنوپیا معروف است. دالتون حتی پس از مرگ نیز به گسترش دانش کمک کرد.

امروز، دانشمندان در هر جا، نظریه دالتون درباره ساختار اتم را مورد قبول می‌دانند. یک پسر ساده روستایی روش جدیدی برای اندیشیدن و نگاه کردن به عالم هستی و چگونگی کارکرد آن را به مردم و اهل دانش نشان داد.


پانویس‌ها [ویرایش]

دالتون یکی از پیشکامان نظریه ی اتمی بود.بر بطقاین نظریه(تمام مواد از ذرات ریزی تشکیل شده اند که غیرقابل تقسیم اند).اواولین ذرات رااتم نامید.اوشرح داد که اتم هر عنصربخصوص وزن ومشخصات بخصوص همانعنصررادارد.دالتون که از کوررنگی رنج می برد(درباره ی این بیماری تحقیق کردونخستین مقاله ی علمی درباره ی این بیماری را که بعدا دالتونیسم نام گرفت) منتشر کرد

نظریهٔ اتم، سنگ بنای شیمی جدید است. درک ساختار اتمی و بر‌هم‌کنش اتم‌ها، محور درک شیمی است. بیان نخستین نظریه‌ی اتمی را معمولاً به یونانیان باستان نسبت می‌دهند، اما ریشهٔ این مفهوم حتی ممکن است در تمدن‌های کهن تر باشد. بر اساس نظریه‌ی اتمی لیوکیپوس و دموکریتوس، تقسیم مستمر ماده، درنهایت، اتم‌ها را به دست می‌دهد که قابلیت تجزیه شدن آن‌ها ممکن نبود.

 

نظریه‌های اولیه [ویرایش]

تاریخچهٔ تئوری اتمی به یونانی‌های قرن ششم و به ویژه مکتب اتم‌گرایی دموکریت برمی گردد. در حقیقت می‌توان از این بخش با عنوان نظیریه‌های اتمی اولیه یاد کرد. در اوایل قرن ۱۹ جان دالتون توانست خرد شدن متناسب یک ماده را به خوبی توضیح بدهد. دالتون تئوری خود را در ۳ بند جامع به شرح زیر بیان کرد:

    1. عناصر از ذرات بسیار ریزی به نام اتم تشکیل شده‌اند. تمام اتم‌های یک عنصر یکسانند و اتم‌های عناصر مختلف، متفاوت.
    2. تفکیک و اتحاد اتم‌ها، طی واکنش‌های شیمیایی رخ می‌دهد. در این واکنش‌ها، هیچ اتمی به وجود نمی‌آید یا از بین نمی‌رود و هیچ یک از اتم‌های یک عنصر به اتمی از عنصر دیگر تبدیل نمی‌شوند.
    3. یک ترکیب شیمیایی، نتیجهٔ ترکیب اتم‌های دو با چند عنصر است. نوع اتم‌های موجود در یک ترکیب و نسبت آن‌ها همیشه ثابت است.


نظریهٔ دالتون، در مفهوم کلی خود، هنوز هم معتبر است، اما نخستین اصل او باید اصلاح شود. دالتون بر این باور بود که تمام اتم‌های یک عنصر دارای جرم اتمی یکسانی هستند. امروزه می‌دانیم که بسیاری از عناصر دارای ایزوتوپهایی با جرم‌های اتمی متفاوت هستند. ولی می‌توان گفت که تمام اتم‌های یک عنصر به لحاظ شیمیایی یکسانند و اتم‌های یک عنصر با اتم‌های عناصر دیگر تفاوت دارند. به علاوه، برای اتم‌های هر عنصر می‌توان جرم اتمی میانگین به کار برد.

طراحی‌های مختلف دالتون از اتم

دالتون جنبه‌های کمی نظریهٔ خود را از دو قانون مربوط به تغییر شیمیایی استخراج کرد:

    • قانون بقای جرم که می‌گوید طی یک واکنش شیمیایی تغییر قابل سنجشی در جرم صورت نمی‌گیرد.
    • قانون نسبت‌های معین که می‌گوید یک ترکیب خالص همیشه شامل عناصر یکسانبا نسبت جرمی یکسان است.


بر اساس این نظریه، دالتون توانست قانون سوم ترکیب شیمیایی یعنی قانون نسبت‌های چندگانه را بیان کند. بر مبنای این قانون، هنگامی که دو عنصر A و B بیش از یک جسم تشکیل دهند، نسبت مقادیری از A که در این اجسام با مقدار ثابتی B ترکیب شده‌است، اعداد صحیح و کوچکی خواهد بود.

مدل اتمی تامسون [ویرایش]

بعد از آن نظریه‌هایی توسط جوزف جان تامسون طی آزمایش‌هایی بر روی پرتو کاتدی که به نظریه کیک کشمشی یا هندوانه‌ای مشهور است، منتشر شد. بر طبق مدل تامسون:

    • الکترون‌ها در محیطی ابرگونه از جنس بار مثبت پراکنده شده‌اند.
    • جرم فضای ابرگونه تقریباً صفر است.
    • سنگینی اتم ناشی از وجود تعداد زیاد الکترون در آن است (بیشتر جرم اتم مربوط به جرم الکترون است).


آزمایش مشهور صفحه طلای رادرفورد به وضوح سه بند مذکور را رد کرد و سبب شکل‌گیری مدل جدیدی برای توصیف اتم، به نام اتم هسته‌دار شد.

آزمایش صفحه طلای رادرفورد

سپس ارنست رادرفورد نظریه اتم هسته دار را مطرح کرد. پس از آن نیلز بور نظریه اتمی ای را که در مورد موارد تک الکترونی صحبت می‌کرد را بیان کرد. این نظریه با وجود برتری نسبی در مقایسه با نظریه‌های پیش از حود، به دلیل تناقض با اصل عدم قطعیت هایزنبرگ و محدودیت در توصیف سیستم‌های چند الکترونی کنار گذاشته شد. سپس توسط شرودینگر نظریه کوانتومی بر مبنای مکانیک کوانتومی و با توجه به تابع سای در معادله شرودینگر مطرح شد که بر موجی رفتار کردن الکترون پایه شده بود. ایدهٔ این نظریه (نگاه موجی به ماده) برخلاف نظریه‌ی موجود در زمینه‌ی اثر فوتوالکتریک بود که به نور نگاه ماده‌گرایانه داشت.

معادله شرودینگر [ویرایش]

اصل عدم قطعیت هایزنبرگ نشان می‌دهد که هرگونه کوششی برای گسترش الگوی بور، بی‌نتیجه است. پیش‌بینی دقیق مسیر یک الکترون در اتم غیر ممکن است. اروین شرودینگر، به به کار بردن رابطه دوبروی، معادله‌ای برای توصیف الکترون بر مبنای خصلت موجی آن بیان کرد.

معادله‌ی شرودینگر، اساس مکانیک موجی است.این معادله، به صورت یک تابع موجی، سای، برای یک الکترون نوشته می‌شود. با حل این معادله برای الکترون اتم هیدروژن، تعدادی تابع موجی به‌دست می‌آید. هریک از این توابع موجی، به تراز انرژی مشخصی برای الکترون مربوط است و بیان‌گر ناحیه‌ای است که الکترون را در آن می‌توان یافت. تابع موجی یک الکترون بیان‌گر چیزی به نام اوربیتال است.

چکیده مطالب [ویرایش]

نظریه‌ی اتمی جدید، ریشه در کارهای جان دالتون دارد که نظریه‌ی خود را بر قانون بقای جرم و قانون نسبت‌های معین، استوار کرد. دالتون، قانون سوم ترکیب شیمیایی، یعنی قانون نسبت‌های چندگانه را پیشنهاد کرد.

یک اتم که کوچک ترین ذره‌ی یک عنصر برای ترکیب با اتم‌های سایر عناصر و تشکیل ترکیبات شیمیایی است، خود از ذرات ربز تری به نام ذرات بنیادی تشکیل شده است. ذرات بنیادی، یعنی الکترون، پروتون و نوترون، با استفاده از چند آزمایش کلاسیک شناسایی شدند و موقعیت آن‌ها در اتم مشخص گردید.

الکترون، بار منفی، e-، دارد، پروتون دارای بار مثبت برابر با بار الکترون اما با علامت مخالف e+ است. نوترون، بار ندارد. جرم الکترون، بسیار کوچک‌تر از جرم پروتون یا نوترون است.

پروتون‌ها و نوترون‌ها در هسته قرار دارند که مرکز اتم به‌شمار می‌رود. اندازه‌ی هسته، در مقایسه با اندازه‌ی کلی اتم بسیار کوچک است، اما بخش اعظم جرم اتم را تشکیل می‌دهد و (به دلیل پروتون‌هایش) بار مثبت دارد. الکترون‌ها که بخش اعظم حجم اتم را اشغال کرده‌اند، در پیرامون هسته قرار دارند. شمار الکترون‌ها و پروتون‌های هسته در یک اتم خنثی برابر است، در نتیجه کل بار منفی برابر با کل بار مثبت است. تعداد الکترون‌های یون‌های یک اتمی (اتم‌های باردار) بیشتر از تعداد پروتون‌ها (یون‌های منفی)، یا کمتر از تعداد پروتون‌ها (یون‌های مثبت) است.

تعداد پروتون‌های موجود در هسته‌ی یک تم با عدد اتمی مشخص می‌شود. تمام اتم‌های یک عنصر، عدد اتمی یکسان دارند. موقعیت عناصر در جدول تناوبی، با عدد اتمی‌شان مشخص می‌شود.

جمع بندی [ویرایش]

تمام مدل‌های اتمی رد شده که امروزه بخش عمده‌ی اعتبار خود را از دست داده‌اند، در رسیدن به آنچه باور امروز بشر از ساختار اتم را شکل می‌دهد نقش بسزایی داشته‌اند.

اگر انسان می‌خواست صبر کند تا کاری را آن قدر خوب انجام دهد که هیچ‌کس نتواند ایرادی بر آن بگیرد، هرگز کاری انجام نمی‌داد.

.


What causes the heels of your feet to burn?
پنجشنبه 16 شهریور 1396 02:54
Hello! This post could not be written any better! Reading this post reminds me of my
good old room mate! He always kept talking about this.
I will forward this article to him. Pretty sure he will have a good read.

Thanks for sharing!
How can we increase our height?
دوشنبه 30 مرداد 1396 08:21
Hello! This is kind of off topic but I need some guidance from an established blog.
Is it difficult to set up your own blog? I'm not very
techincal but I can figure things out pretty fast. I'm thinking about making
my own but I'm not sure where to begin. Do you have
any points or suggestions? Thank you
Foot Complaints
سه شنبه 17 مرداد 1396 07:09
What's up, everything is going perfectly here and ofcourse
every one is sharing data, that's really excellent,
keep up writing.
How do I stretch my Achilles tendon?
یکشنبه 15 مرداد 1396 12:29
I always spent my half an hour to read this web site's articles or reviews daily along with a cup of coffee.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر