De atoomtheorie van materie

De Oude Grieken zoals Democritus brachten voor het eerst het idee van atomos naar voren, de kleinste ondeelbare eenheid van materie. Dit concept werd later naar voren gebracht als de Atomic Theory door de Engelse wetenschapper John Dalton. Het eerste postulaat van de atoomtheorie van Dalton suggereert dat elementen zijn samengesteld uit kleine ondeelbare deeltjes die atomen worden genoemd.

Waterstof bestaat bijvoorbeeld uit twee aan elkaar gebonden waterstofatomen en zuurstof bestaat uit twee aan elkaar gebonden zuurstofatomen. Het tweede postulaat stelt dat hoewel atomen van hetzelfde element identiek zijn, ze verschillen van de atomen van andere elementen. Alle waterstofatomen zijn dus identiek aan elkaar, maar verschillen van zuurstofatomen.

Het derde postulaat stelt dat atomen van verschillende elementen met elkaar kunnen combineren, in eenvoudige verhoudingen van hele getallen, om verbindingen te vormen. Twee waterstofatomen en één zuurstofatoom combineren bijvoorbeeld in een verhouding van 2 op 1 om H2O water te vormen. Het laatste postulaat van de theorie van Dalton stelt dat chemische reacties de atomen van een element niet veranderen in atomen van een ander element;in plaats daarvan herschikken de bestaande atomen zichzelf om nieuwe substanties te vormen.

Tijdens de vorming van water worden bestaande waterstof-en zuurstofatomen niet gecreëerd of vernietigd, ze herschikken alleen. Dalton bouwde zijn atoomtheorie op twee eerdere wetten van chemische reacties De wet van behoud van massa en de wet van bepaalde proporties. De wet van behoud van massa stelt dat de totale massa voor en na een chemische reactie constant blijft.

Dus 18 gram water valt uiteen in 2 gram waterstof en 16 gram zuurstof. De wet van constante massaverhouding stelt dat onafhankelijk van de bron, in een bepaalde chemische verbinding, de massaverhouding van samenstellende elementen altijd vast blijft. Zo zal een monster van zuiver water altijd een massaverhouding van 1 tot 8 hebben van waterstof tot zuurstof, ongeacht de totale massa van het water.

Dalton stelde vervolgens de wet van meerdere proporties voor op basis van zijn eigen theorie. Volgens deze wet, wanneer twee elementen worden gecombineerd om meer dan één verbinding te vormen, worden verschillende massa's van één element gecombineerd met de vaste massa van het andere element in een kleine verhouding van hele getallen. Dus een vaste massa waterstof, 2 g, combineert met verschillende massa's zuurstof, 32 of 16 gram, in een kleine verhouding van het hele getal van 2 tot 1, om twee verschillende verbindingen te vormen waterstofperoxide en water.