مفهوم دالتون

جون دالتون

ولد جون دالتون (بالإنجليزية: John Dalton) عام 1766م في قرية كُمْبريا الإنجليزية، وكان مديراً داخلَ مدرسة القرية حتى عام 1793م، بعد ذلك انتقل جون دالتون إلى مدينة مانشستر وانضمَ إلى الجمعية الأدبية والفلسفية، ومِنَ الجديرِ بالذكر أنَّ الجمعية قد سمحت لدالتون بالتدريس والبحث داخل مقرها وفي مختبر أبحاثها حيث ازدهر إنتاجه العلمي هناك، وبالرغم من انتقادِ البعض لأبحاثه إلا أنَّه كان مثابراً ومحباً للعلم بحيثْ أصبَحَ سكرتيراً للجمعية، وبعدها أصبحَ نائباً للرئيس وفي النهاية أصبحَ رئيسها، وقد توفي جون دالتون عام 1844م، ومن أشهر إنجازاته:^[١]

• النظرية الذرية حيثُ يتم بها شرح التفاعلات الكيميائية.
• تطوير نظرية عمى الألوان والتي كان يعاني منها.
• كان رائداً في مجال الأرصاد الجوية.

قانون دالتون

نشر جون دالتون عام 1803 قانونه في الغازات (بالإنجليزية: Dalton's law) والذي يسمى قانون الضغوط الجزئية (بالإنجليزية: Law of Partial Pressures)، حيث ما زالَ يُدَرَّس لطلاب الكيمياء في جميع الجامعات، ويقولُ فيه "الضغط الكلي الذي تمارسه مزيج من الغازات الغير متفاعلة يساوي مجموع الضغوط الجزئية للغازات في الخليط".^[٢][٣]

اعتُمدَ جون دالتون على نظرية حركة الغازات (بالإنجليزية: Kinetic theory of gases) في تفسير القانون إذْ أنَّ الغازات ستنتشرُ داخل الوعاء الموجود فيه لملئِ الفراغات بحيثْ لا توجد قوى تربط بين هذه الغازات المتناثرة وذلكَ من خلال عدم وجود أي تفاعل بين الغازات، ويتم حساب ضغط الغاز من خلال حدوث تصادمات مع الوعاء الذي هو فيه، وبسبب المسافات الكبيرة نسبياً بينَ جزيئات الغاز فانِّه يمكن اعتبار أنَّ كلَّ غازٍ له استقلالية وحرية عن غيرهِ من الغازات، ومنهُ نستنتج أنَّ الضَّغطَ لغازٍ معين يعتمدُ على عدد مولات الغاز بالإضافة إلى حجم الوعاء ودرجة الحرارة المؤثرة على الوعاء، ومن هذا الأساس فان كل غاز يؤثر بضغط مستقل داخل الوعاء ويكون الضغط الكلي مساوياً لمجموع الضغوط الجزئية للغازات ويمكن التعبير عنه رياضياً عن طريق هذه المعادلة:^[٣]

الضغط الكلي= ضغط الغاز الأول ضغط الغاز الثاني ضغط الغاز الثالث .......

النظرية الذرية

توصل دالتون إلى النظرية الذرية (بالإنجليزية: Dalton's Atomic Theory) من خلال دراسته لمجموعة من القوانين وهي قانون حِفظ الكتلة، وقانون النسب الثابتة، وقانون النسب المتضاعفة وقانون النسب المتكافئة، ومنْ خلال هذه القوانين توصلَ إلى بعض الافتراضات المتعلقةِ بالذرة ولا تعتبر جميع هذه الفرضيات بأنها افتراضات صحيحة، ومن هذه الفرضيات:^[٤]

• تتكون المادة من جزئيات صغيرة تسمى الذرة.
• لا يمكن تدمير أو إنشاء الذرة بواسطة التفاعلات الكيميائية، وتعتبر الذرة عبارة عن هيكل غير قابل للتجزئة، مُستشهداً بقانون حِفظ الكتلة.
• تتشابه جميع خواص ذرات العنصر الواحد الفيزيائية والكيميائية.
• تختلف خواص ذرات العناصر المختلفة إذْ تختلف في كتلتها وخصائصها الكيميائية.
• تتحد الذرات بنسب صحيحة بسيطة عند تشكيل المركبات الكيميائية المستقرة كما تتواجد بالطبيعة.
• يكون العدد النسبي وأنواع الذرات لمركب ما دائما ثابتة.

عيوب نظريتِه الذرية

بعد تقدم العلم وتتطور الأجهزة المستخدمة توصل العلماء إلى عِدَّة عيوب في نظريتهِ الذرية ومنها:^[٥]

• اكتشاف أنَّ الذرة يمكن تجزئَتُها إلى إلكترونات وبروتونات ونيوترونات.
• اختلاف بعض العناصر في كتلتها وكثافتها وتسمى هذه العناصر بالنظائر (بالإنجليزية: Isotope) مثل عنصر الكربون، وله نظيران والعدد الكُتليْ لهما 12 و 14.
• اكتشاف العلماء أنَّ بعض العناصر وإن اختَلفت ذراتُها فلها نفس الكتلة وتسمى بمتساوي الكُتَلْ (بالإنجليزية: isobar)، مثل عنصرا الأرجون (بالإنجليزية: Argon) والكالسيوم (بالإنجليزية: Calcium) فلها كتلة ذرية متساوية.
• عدم اتحاد ذرات المركبات العضوية المعقدة بأعداد صحيحة بسيطة مثل مركب السكر وتركيبه الكيميائي هو (C12H22O11).
• عدم قُدرة النظرية على تفسير وجود مفهوم التآصل (بالإنجليزية: Allotropy)، ويُقصد بهِ وجود أكثر من تركيب بلَوريّ للعنصر الواحد، مثل مادَتيّ الألماس والغرافيت إذ يتكون كلاهما من عنصر الكربون.^[٦]

فوائد نظريتِه الذرية

مِن فوائدها ما يلي:^[٥]

• أصبح بالإمكان شرح التراكيب الكيميائية بالاعتماد على أنَّ كلَّ مركب يحتوي على عدد من العناصر محدَّدة بالوزن.
• يُعتبر أولُ شخصٍ تمكَّنَ عملياً من التفريق بين العنصر الواحد والمركب.

المراجع

1. ↑ "JOHN DALTON: ATOMS, EYESIGHT AND AURORAS", www.scienceandindustrymuseum.org.uk,16-4-2019، Retrieved 1-5-2019. Edited.
2. ↑ "John Dalton", www.famousscientists.org,27-10-2014، Retrieved 7-5-2019. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "Dalton's Law (Law of Partial Pressures)", chem.libretexts.org,23-8-2015، Retrieved 7-5-2019. Edited.
4. ↑ Sravanth Chebrolu, Abhiram Rao, Md Zuhair, and 4 others, "Dalton's Atomic Model"، brilliant.org, Retrieved 1-5-2019. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "daltons atomic theory postulates, merits and demerits", goyalsacademy.wordpress.com,22-5-2017، Retrieved 2-5-2019. Edited.
6. ↑ "Structure of carbon allotropes", www.britannica.com, Retrieved 7-5-2019. Edited.