Die Atomtheorie der Materie

Griechen wie Demokrit brachten zuerst die Idee des Atoms, der kleinsten unteilbaren Einheit der Materie, voran. Dieses Konzept wurde später von dem englischen Wissenschaftler John Dalton als Atomtheorie vorgestellt. Das erste Postulat von Daltons Atomtheorie besagt, dass Elemente aus winzigen unteilbaren Teilchen, den Atomen, bestehen.

So besteht beispielsweise Wasserstoff aus zwei verbundenen Wasserstoffatomen und Sauerstoff aus zwei verbundenen Sauerstoffatomen. Das zweite Postulat besagt, dass die Atome desselben Elements zwar identisch sind, sich aber von den Atomen anderer Elemente unterscheiden. Alle Atome des Wasserstoffs sind also untereinander identisch, unterscheiden sich aber von den Atomen des Sauerstoffs.

Das dritte Postulat besagt, dass sich Atome verschiedener Elemente in einfachen ganzzahligen Verhältnissen miteinander verbinden können, um Verbindungen zu bilden. Zum Beispiel verbinden sich zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom in einem Verhältnis von 2 zu 1 zu H2O Wasser. Das letzte Postulat der Daltonischen Theorie besagt, dass chemische Reaktionen die Atome eines Elements nicht in Atome eines anderen Elements umwandeln;stattdessen ordnen sich die vorhandenen Atome neu an, um neue Substanzen zu bilden.

Bei der Bildung von Wasser werden vorhandene Wasserstoff-und Sauerstoffatome weder erzeugt noch zerstört, sondern lediglich neu angeordnet. Dalton baute seine Atomtheorie auf zwei vorhergehende Gesetze über chemische Reaktionen auf:dem Gesetz der Massenerhaltung und dem Gesetz der bestimmten Proportionen. Der Gesetz der Massenerhaltung besagt, dass die Gesamtmasse vor und nach einer chemischen Reaktion konstant bleibt.

So zerfällt 18 Gramm Wasser in 2 Gramm Wasserstoff und 16 Gramm Sauerstoff. Das Gesetz der bestimmten Proportionen besagt, dass unabhängig von der Quelle in einer bestimmten chemischen Verbindung das Massenverhältnis der einzelnen Elemente immer konstant bleibt. So wird eine Probe reinen Wassers immer ein Massenverhältnis von Wasserstoff zu Sauerstoff von 1 bis 8 aufweisen, unabhängig von der Gesamtmasse des Wassers.

Dalton schlug dann das Gesetz der multiplen Proportionen auf der Grundlage seiner eigenen Theorie vor. Laut diesem Gesetz gilt, dass wenn sich zwei Elemente zu mehr als einer Verbindung verbinden, unterschiedliche Massen des einen Elements mit der festen Masse des anderen Elements in einem kleinen ganzzahligen Verhältnis verbinden. So verbindet sich eine feste Masse von Wasserstoff, 2 Gramm, mit verschiedenen Massen von Sauerstoff, 32 oder 16 Gramm, in einem kleinen ganzzahligen Verhältnis von 2 zu 1, um zwei verschiedene Verbindungen zu bilden Wasserstoffperoxid und Wasser.