2.1: 物质的原子理论

关于物质基本结构的最早记录记载来自古希腊哲学家。勒皮普斯（Leucippus）和德谟克利斯（Democritus）争辩说，所有物质都是由有限的小颗粒组成的，它们称为 atomos ，意思是“不可切分的”。后来，亚里士多德（Aristotle）和其他人得出结论，物质由四个“元素”的各种组合组成。 ＆mdash;火，土，空气和水＆mdash;并可以无限分裂。有趣的是，这些哲学家对原子和“元素”进行了思考。作为哲学概念，但显然从未考虑过进行实验来检验其思想。

亚里士多德关于物质成分的观点一直流行了两千多年，直到英国科学家约翰·道尔顿（John Dalton）以其假设可以用原子理论来解释物质的行为而彻底改变了化学。道尔顿关于物质的微观特征的许多假设首次发表于1807年，在现代原子理论中仍然有效。

以下是道尔顿原子理论的假设：

物质由称为原子的极小颗粒组成。原子是元素中可以参与化学变化的最小单元。
1. 元素仅由一种原子组成，其质量是元素的特征，并且对该元素的所有原子都相同。元素的宏观样本包含数量惊人的原子，所有原子都具有相同的化学性质。
2. 一种元素的原子在性质上不同于所有其他元素的原子。
化合物由以较小的整数比例结合的两个或多个元素的原子组成。在给定的化合物中，其每个元素的原子数始终以相同的比例存在
3. 在化学变化过程中既不会产生原子也不会破坏原子，而是将其重新排列以产生与变化之前存在的物质不同的物质。

质量守恒定律 是由法国化学家安托万·拉瓦锡（Antoine Lavoisier）发现的。它指出原子在化学变化过程中既不会产生也不会破坏。当物质从一种类型变为另一种类型时，物质的总质量保持不变。

道尔顿理论提供了一个框架，该框架后来进行了扩展，以证明该原子由亚原子粒子组成，并且同一元素的原子在质量上可以不同，称为同位素。

本文改编自 Openstax，化学2e，第2.1节：原子理论的早期思想。 ＆nbsp;

早期的希腊人，如德谟克利特，首先 提出了原子团的概念，它是物质最小的不可分割 的单位。这一概念后来被英国科学家 约翰道尔顿作为原子理论提出。道尔顿的原子理论的第一个假设 认为元素是由叫做原子的不可分割的微小 粒子组成的。例如，氢气是由两个键合在一起的氢原子 组成的，而氧气是由两个键合在一起的 氧原子组成的。第二个假设是，虽然同一元素的原子 是相同的，但它们不同于其他元素的原子。因此，所有的氢原子彼此完全相同，但不同于氧原子。第三个假设是，不同元素的原子 可以以简单的整数比相互结合，形成化合物。例如，两个氢原子和一个氧原子 以 2:1 的比例结合形成 H2O 水。道尔顿理论的最后一个假设是 化学反应不会 把一种元素的原子变成 另一种元素的原子；相反，现有的原子 会重新进行自我排列以形成新的物质。在水的形成过程中，现存的氢原子和氧原子 既没有被创造也没有被破坏，它们只是重新排列了。道尔顿把他的原子理论建立在先前的两个 化学反应定律之上 质量守恒定律 和定比例定律。质量守恒定律指出，化学反应前后的总质量 保持不变。所以，18 克的水会分解成 2 克的氢气 和16 克的氧气。定比定律指出 在一个给定的化合物中，不管是什么来源，组成元素的质量比始终保持不变。因此，不管水的总质量是多少，一个纯水样品的氢氧质量比 始终为 1:8。道尔顿根据他自己的理论 提出了多重比例定律。根据这个定律，当两种元素 结合形成一种以上的化合物时，一种元素的不同质量 与另一种元素的固定质量 以较小的整数比结合。因此，一个固定质量的氢，2 克，与不同质量的氧，32 克或 16 克，以 2：1 的小整数比结合，可以形成两种不同的化合物 过氧化氢和水。