Atomlarla ilgili en eski teoriler Demokritus ve Aristo tarafından önerilmiş olsa da, ilk kabul edilen teori John Dalton tarafından önerildi. Bir İngiliz kimyager, fizikçi ve meteorolog olan John Dalton, esas olarak modern atom teorisine ve renk körlüğüne katkısıyla bilinmaktedir. 1803 yılında atmosfer ve gazların özellikleri üzerine yapılan araştırmalar, parçacıklar (daha sonra atomlar olarak anılmaktadır) ve bunların ağırlığı hakkında bilgi sahibi olundu.
John Dalton’un İlk Çalışması
John Dalton, meteorolojiye karşı büyük bir ilgiye sahipti ve atmosferdeki gazların doğasıyla ilgili kapsamlı çalışmalar yaptı. Oksijen ve karbondioksidi birleştirerek bileşiklerin oluşumunu öğrendi. Daha sonra, John Dalton, altı element, yani hidrojen, oksijen, karbon, azot, fosfor ve sülfür içeren bağıl atom ağırlıkları üzerindeki ilk tabloyu yayınladı. Hidrojenin atom ağırlığının 1 olduğu belirtildi.
Dalton’un laboratuvar not defterinde (1803 Eylül ) gaz elementlerinin göreceli ağırlıklarının su, karbondioksit ve amonyak gibi diğer bileşiklerin çalışmalarından öğrenilebileceğini belirtti. Not defterinde öğeler sembollerle temsil edildi. Bir elementi sembolüyle tanımlama fikrini öne çıkaran ilk kişidir. Daha sonra, öğeler kısaltmalarıyla temsil edilmeye başlandı. Örneğin, ‘H’, elemanın hidrojeninin kısaltmasıdır. Aynı araştırma makalesi 1805 yılında yayınlandı.
John Dalton Atom Teorisi
Atomların varlığı, John Dalton atom teorisini ortaya atmadan önce birçok öncü tarafından belirtilmişti. Bununla birlikte, atomik ağırlık bölümünde ayrıntılı bir düzenleme yoktu. 1803’de Royal Institution’da (Londra) John Dalton tarafından verilen derste, bir elementin atomları göreceli ağırlıklarına göre diğer elementlerin atomlarından farklıydı. Aşağıda, John Dalton’un atom teorisinde öne sürdüğü önemli noktalardan bazıları verilmiştir.
- Bütün elementler atom olarak bilinen bölünemez küçük parçacıklardan oluşur.
- Aynı elementin atomları boyutlarına, ağırlığına ve özelliklerine göre aynıdır.
- Farklı elementlerin atomları birbirinden farklıdır ve göreli ağırlıklarıyla tanımlanabilir.
- Atomlar ne daha küçük parçalara ayrılabilir ne de yok edilebilir.
- Kimyasal reaksiyonlar, atomların yeniden düzenlenmesi, kombinasyonu veya ayrılması nedeniyle oluşur.
- Atomlar, 1/1, 1/2, 2/3, vb. gibi tam sayılarla birleştirilir.
- İki veya daha fazla farklı elementin atomları kimyasal bileşikler oluşturmak üzere bir araya getirilir.
1808’de John Dalton, 1826’da Kraliyet Madalyasını aldığı “Yeni Kimyasal Felsefe Sistemi” ne atom ağırlıkları ile birlikte birer öğe listesi yayınladı. Öğelerin yığınlarını ağırlık olarak belirtti. O zamandan beri, kimyagerler ‘atom ağırlığı’ veya ‘atom kütlesi’ kullanmışlardı. Çalışmalarında bazı kusurlar bulunduğu halde (örneğin, oksijenin atom ağırlığını 7 olarak atamıştı) John Dalton, gelecekteki deneylerde yol gösterecek bir bakış açısı önermişti.
Bilim adamları çalışmalarını kanıtlamak için uzun yıllar boyunca bir atomik kitle birimini ‘Dalton’ (kısaca Da) olarak adlandırdılar. 1886’da Alman fizikçi Eugen Goldstein, atomlarda pozitif yüklü parçacıklar keşfetti. Daha sonra, İngiliz fizikçi J. J. Thomson, elektronu 1897’de bir katot ışın tüpü kullanarak keşfetti. John Dalton’un atomların bölünmez olduğu varsayımlarının aksine, atomların küçük parçacıklardan oluştuğunu öne sürdü.
Thomson’un bir öğrencisi olan Rutherford, 1911’de, atomun elektronlarla çevrili merkezde (çekirdek) yoğun bir pozitif çekirdekten oluştuğu görüşünü ileri sürdü. Çekirdekteki pozitif parçacıkları proton olarak adlandırdı ve protonların elektronlardan daha büyük olduğunu ve elektronlara eşit ve karşı yükü taşıdığını söyledi. 1932’de James Chadwick, atomda elektriksel açıdan nötr parçacık keşfetti ve onu nötron olarak adlandırdı.
John Dalton’un atom modelinde, bir elementin izotopları kavramından bahsedilmez. Bunlar, farklı atomik kütlelere sahip fakat benzer özelliklere sahip bir elementin farklı atom çeşitlerini temsil eder. Ayrıca, Dalton’un daha önce belirttiği şeyin aksine, atomları yok etmek, nükleer reaksiyonların yardımıyla mümkündür. Bu şekilde, modern atom teorisi daha sonraki yıllarda açıklanmıştır.
