MeteorologyEdit

Dalton je brzy život byl ovlivněn prominentní Quaker, Elihu Robinson, příslušný meteorolog a výrobce nástroje, z Eaglesfield, Cumbria, kteří se zajímají ho problémy matematiky a meteorologie. Během svých let v Kendalu, Dalton přispěl k řešení problémů a odpovídal na otázky týkající se různých témat V Dámském deníku a Gentlemanském deníku. V roce 1787 ve věku 21 let začal svůj meteorologický deník, do kterého během následujících 57 let zapsal více než 200 000 pozorování. V této době znovu objevil teorii atmosférického oběhu George Hadleyho (nyní známou jako Hadleyova buňka). V roce 1793 Daltonova první publikace, meteorologická pozorování a eseje, obsahovala semena několika jeho pozdějších objevů, ale navzdory originalitě jeho léčby jim ostatní učenci věnovali malou pozornost. Druhé dílo Daltona, Elements of English Grammar (nebo nový systém gramatické výuky: pro použití škol a akademií), vyšlo v roce 1801.

měření horaeditovat

po opuštění Lake District se Dalton každoročně vracel, aby strávil své prázdniny studiem meteorologie, což zahrnovalo spoustu kopců. Až do příchodu letounů a meteorologických balónů bylo jediným způsobem, jak měřit teplotu a vlhkost v nadmořské výšce, vylézt na horu. Dalton odhadl výšku pomocí barometru. Ordnance Survey nezveřejnila mapy pro Lake District až do roku 1860. Předtím, Dalton byl jedním z mála orgánů, na výšinách v regionu horách. Často ho doprovázel Jonathan Otley, který také provedl studii výšek místních vrcholů a Daltonovy postavy použil jako srovnání ke kontrole své práce. Otley publikoval své informace ve své mapě z roku 1818. Otley se stal asistentem i přítelem Daltona.

Barva blindnessEdit

V roce 1794, krátce po jeho příchodu do Manchesteru, Dalton byl zvolen členem Manchester Literární a Filozofická Společnost, „Zapálil & Phil“, a o několik týdnů později, on sdělil jeho první kniha o „Mimořádné fakta o vidění barev“, ve kterém on postuloval, že nedostatek ve vnímání barev byla způsobena zabarvení kapalné médium oční bulvy. Protože on i jeho bratr byli barvoslepí, uznal, že tento stav musí být dědičný.

ačkoli Daltonova teorie ztratila důvěryhodnost v jeho životě, důkladná a metodická povaha jeho výzkumu jeho vizuálního problému byla tak široce uznávána, že daltonismus se stal běžným termínem pro barvoslepost. Vyšetření jeho zachovalé bulvy v roce 1995 prokázala, že Dalton byl méně běžný druh barvoslepost, deuteroanopia, ve které střední vlnová délka citlivé kužely chybí (spíše než fungování s mutované formy pigmentu, jako nejčastější typ barevné slepoty, deuteroanomaly). Kromě modré a fialové optického spektra byl pouze schopen rozpoznat jednu barvu, žlutou, nebo, jak řekl v novinách,

to, Že část obrazu, které jiní říkají červená, se mi zdá trochu víc než stín, nebo závada světla; poté, co oranžová, žlutá a zelená jsou barvy, které sestupuje docela rovnoměrně od intenzivní vzácné žluté, takže, co bych měl říkat různé odstíny žluté.

Plyn lawsEdit

Profily v Chemii:Jak John Dalton meteorologické studie vedla k objevu atomů na YouTube, Chemical Heritage Foundation

V roce 1800, Dalton stal tajemníkem Manchester Literární a Filozofická Společnost, a v následujícím roce představil důležitou sérii přednášek nazvanou „Experimentální Eseje“ o ústavě smíšené plyny; tlak páry a dalších par při různých teplotách ve vakuu a ve vzduchu; na odpařování; a na tepelné roztažnosti plynů. Čtyři eseje, představila mezi 2. a 30. října 1801, byly publikovány v Pamětech Literární a Filozofické Společnosti v Manchesteru v roce 1802.

druhý esej začíná poznámkou,

sotva může být pochyb o tom, že je respektována redukovatelnost všech elastických tekutin jakéhokoli druhu na kapaliny; a že bychom neměli zoufat, uvedla to v nízkých teplotách a tím, že silný tlak působící na nesmíšené plyny dále.

Po popisu experimentů zjistit tlak páry na různých místech mezi 0 a 100 °C (32 a 212 °F), Dalton závěr z pozorování tlak par šest různých kapalin, které změna tlaku par u všech kapalin je ekvivalentní, pro stejnou změnu teploty, zápočet z par daném tlaku.

Ve čtvrtém esej on poznámky,

nevidím dostatečný důvod, proč můžeme dojít k závěru, že všechny elastické tekutiny pod stejným tlakem, rozšiřovat rovnoměrně o teplo—a že pro dané rozšíření rtuti, odpovídající expanze vzduchu je proporcionálně něco méně, čím vyšší je teplota. … Zdá se tedy, že obecné zákony respektující absolutní množství a povahu tepla jsou s větší pravděpodobností odvozeny z elastických tekutin než z jiných látek.

prohlásil Gay-lussacův zákon, publikoval v roce 1802 Joseph Louis Gay-Lussac (Gay-Lussac připsání objevu nepublikované práci z roku 1780 Jacques Charles). Během dvou nebo tří let následujících po přednáškách Dalton publikoval několik článků na podobná témata. „Na Absorpci Plynů, Vody a jiných Kapalin“ (čti jako přednáška na 21. října 1803, nejprve publikoval v roce 1805) obsahoval jeho zákon parciálních tlaků nyní známý jako daltonův zákon.

Atomové theoryEdit

nejdůležitější ze všech Dalton vyšetřování se týká atomové teorie v chemii. Zatímco jeho jméno je neoddělitelně spojeno s touto teorií, původ Daltonovy atomové teorie není plně pochopen. Teorie může být navrženo, aby mu buď výzkumy na ethylen (olefiant plyn) a metanu (carburetted vodík) nebo pomocí analýzy oxidu dusného (protoxide z azote) a oxidu dusičitého (deutoxide z azote), oba pohledy spočívající na autoritě Thomas Thomson.

v letech 1814 až 1819 Irský chemik William Higgins tvrdil, že Dalton plagioval jeho myšlenky, ale Higginsova teorie se nezabývala relativní atomovou hmotností. Nedávné důkazy však naznačují, že Daltonův vývoj myšlení mohl být ovlivněn myšlenkami jiného irského chemika Bryana Higginse, který byl Williamovým strýcem. Bryan věřil, že atom je těžká centrální částice obklopená atmosférou kalorií, předpokládanou látkou tepla v té době. Velikost atomu byla určena průměrem kalorické atmosféry. Na základě důkazů si Dalton byl vědom Bryanovy teorie a přijal velmi podobné myšlenky a jazyk, ale nikdy neuznal Bryanovo očekávání svého kalorického modelu. Nicméně, zásadní novinkou Daltonova atomová teorie je, že on za předpokladu, že způsob výpočtu relativní atomové hmotnosti pro chemické prvky, něco, co ani Bryan ani William Higgins udělal; jeho prioritou pro tento zásadní krok je nesporný.

studie z Daltonova laboratorní notebooky, objevil v místnostech Manchester Literární a Filozofická Společnost, dospěl k závěru, že tak daleko od Dalton byl v čele s jeho vyhledávání pro vysvětlení zákona více rozměrů na myšlenku, že chemické kombinace spočívá v interakci atomů definitivní a charakteristika hmotnost, myšlenka atomů vznikla v jeho mysli jako čistě fyzikální pojem, nucen na něj studium fyzikálních vlastností atmosféry a dalších plynů. První publikované náznaky této myšlenky lze nalézt na konci již zmíněné práce „o absorpci plynů vodou a jinými kapalinami“. Tam říká:

proč voda nepřipouští svou většinu všech druhů plynu? Tuto otázku jsem řádně zvážit, a i když nejsem schopen uspokojit sebe, úplně jsem téměř přesvědčen, že okolnost, závisí na hmotnosti a počtu konečný částice z několika plynů.

poté navrhuje relativní váhy pro atomy několika prvků, aniž by šel do dalších podrobností. Nicméně, nedávná studie, Dalton je laboratoř notebook položky k závěru, že rozvinutý chemický atomové teorie v roce 1803 se smířit Cavendish a lavoisierův analytické údaje o složení kyseliny dusičné, ne vysvětlit rozpustnost plynů ve vodě.

hlavní body Daltonovy atomové teorie, jak se nakonec vyvinula, jsou:

1. prvky jsou tvořeny extrémně malými částicemi nazývanými atomy.
2. atomy daného prvku jsou identické co do velikosti, hmotnosti a dalších vlastností; atomy různých prvků se liší velikostí, hmotností a dalšími vlastnostmi.
3. atomy nelze rozdělit, vytvořit nebo zničit.
4. atomy různých prvků se kombinují v jednoduchých celočíselných poměrech za vzniku chemických sloučenin.
5. v chemických reakcích jsou atomy kombinovány, odděleny nebo přeskupeny.

ve své první rozšířené publikované diskusi o atomové teorii (1808) navrhl Dalton další (a kontroverzní) „pravidlo největší jednoduchosti“. Toto pravidlo nemohlo být nezávisle potvrzeno, ale nějaký takový předpoklad byl nezbytný, aby bylo možné navrhnout vzorce pro několik jednoduchých molekul, na nichž závisel výpočet atomových hmotností. Toto pravidlo diktoval, že pokud atomy dvou různých prvků bylo známo, že tvoří pouze jednu sloučeninu, jako je vodík a kyslík tvoří vody nebo vodíku a dusíku, které tvoří amoniak, molekuly této sloučeniny se předpokládá, že se skládají z jednoho atomu každého prvku. U prvků, které se kombinovaly ve více poměrech, jako jsou tehdy známé dva oxidy uhlíku nebo tři oxidy dusíku, se jejich kombinace považovaly za nejjednodušší možné. Například, pokud jsou známy dvě takové kombinace, jeden musí sestávat z atomu každého prvku a druhý musí sestávat z jednoho atomu jednoho prvku a dvou atomů druhého.

to byl pouze předpoklad, odvozený z víry v jednoduchost přírody. Vědci pak neměli k dispozici žádný důkaz, který by odvodil, kolik atomů každého prvku se spojí a vytvoří molekuly. Ale toto, nebo nějaké jiné takové pravidlo bylo naprosto nezbytné, aby jakékoli počínající teorie, protože člověk potřeboval předpokládá, že molekulární vzorec pro výpočet relativní atomové hmotnosti. Daltonovo „pravidlo největší jednoduchosti“ způsobilo, že předpokládal, že vzorec pro vodu byl OH a amoniak byl NH, zcela odlišný od našeho moderního chápání (H2O, NH3). Na druhé straně ho jeho pravidlo jednoduchosti vedlo k návrhu správných moderních vzorců pro dva oxidy uhlíku (CO a CO2). Navzdory nejistotě v srdci Daltonovy atomové teorie principy teorie přežily.

Atomové weightsEdit

Různé atomy a molekuly, jak je znázorněno v John Dalton je Nový Systém Chemické Filozofie (1808).

Dalton publikoval svou první tabulku o relativní atomové hmotnosti, který obsahuje šest prvků (vodíku, kyslíku, dusíku, uhlíku, síry a fosforu), relativní hmotnost atomu vodíku konvenčně brána jako 1. Protože se jednalo pouze o relativní váhy, nemají k nim připojenou jednotku hmotnosti. Dalton neposkytl žádné informace v tomto dokumentu, jak přišel na ty čísla, ale v jeho laboratoř notebook, ze dne 6. září 1803, je seznam, v němž je uvedeno, relativní hmotnosti atomů a počet prvků, odvozených z analýzy vody, amoniaku, oxidu uhličitého, atd. chemiky té doby.

rozšíření této myšlenky na látky obecně ho nutně vedlo k zákonu více proporcí a srovnání s experimentem brilantně potvrdilo jeho dedukci. V knize „Na Podíl z Několika Plynů v Atmosféře“, přečtěte si ho v listopadu 1802, zákon z více rozměrů, zdá se předpokládalo slovy:

prvky kyslíku může kombinovat s jistou část oxidu plynu nebo dvakrát, že část, ale bez mezilehlých množství.

ale existuje důvodné podezření, že tato věta mohla být přidána nějaký čas po přečtení příspěvku, který nebyl publikován až do roku 1805.

sloučeniny byly uvedeny jako binární, ternární, kvartérní atd. (molekuly složené ze dvou, tří, čtyř atd. atomy) v novém systému chemické filozofie v závislosti na počtu atomů, které měla sloučenina ve své nejjednodušší, empirické formě.

Dalton předpokládal, že struktura sloučenin může být reprezentována v celkovém číselném poměru. Takže jeden atom prvku X kombinující s jedním atomem prvku Y je binární sloučenina. Kromě toho je jeden atom prvku X kombinující se dvěma atomy prvku Y nebo naopak ternární sloučeninou. Mnoho z prvních sloučenin uvedených v novém systému chemické filozofie odpovídá moderním názorům, ačkoli mnoho dalších ne.

Dalton použil své vlastní symboly, aby vizuálně reprezentoval atomovou strukturu sloučenin. Byly zobrazeny v novém systému chemické filozofie, kde uvedl 21 prvků a 17 jednoduchých molekul.

Další investigationsEdit

Dalton publikoval papíry na tak různorodá témata, jako je déšť a rosu a původu pramenů (hydrosféra); na teplo, obloha, pára a na odraz a lom světla; a na gramatické předměty z pomocného slovesa a příčestí anglického jazyka.

Experimental approachEdit

jako vyšetřovatel byl Dalton často spokojen s hrubými a nepřesnými nástroji, i když bylo možné získat lepší. Sir Humphry Davy ho popsal jako „velmi hrubého experimentátora“, který “ téměř vždy našel požadované výsledky, důvěřoval spíše jeho hlavě než jeho rukou.“Na druhé straně historici, kteří replikovali některé z jeho klíčových experimentů, potvrdili Daltonovu dovednost a přesnost.

V předmluvě k druhé části Svazku I jeho Nový Systém, říká, že se tak často uveden v omyl tím, že za samozřejmé, výsledky jiní, že on rozhodl se napsat „tak málo, jak je to možné, ale co mohu dosvědčit vlastní zkušeností“, ale tato nezávislost nesl tak daleko, že to někdy připomínalo nedostatek vnímavosti. Proto nedůvěřoval a pravděpodobně nikdy zcela nepřijal Gay-Lussacovy závěry ohledně kombinování objemů plynů.

zastával netradiční názory na chlór. I po jeho základní charakter byl urovnán Davy, on pokračoval v použití atomových hmotností on sám přijal, i když byl nahrazen přesnější stanovení dalších chemiků.

vždycky proti chemické notace vymyslel Jönsové Jakob Berzelius, i když většina si myslela, že je to mnohem jednodušší a pohodlnější, než jeho vlastní těžkopádný systém kruhové symboly.