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5 failles dans la théorie atomique de Dalton

5 failles dans la théorie atomique de Dalton

Au début des années 1800, un scientifique britannique a mis au point la racine de la théorie atomique moderne. Il s'appelait John Dalton et sa théorie allait bercer l'establishment scientifique de l'époque.

Ici, nous explorons brièvement l'homme derrière la théorie et découvrons ses affirmations et ses graves défauts.

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Quels sont les cinq points principaux de la théorie atomique de Dalton?

En 1803, John Dalton proposa sa théorie atomique. Il était un tuteur à l'époque et a basé ses découvertes sur des preuves expérimentales et les lois des combinaisons chimiques.

En son sein, il a fait plusieurs déclarations intéressantes: -

1. Que toute matière est faite de minuscules particules indivisibles et indestructibles appelées atomes. L'atome est la plus petite unité de matière pouvant participer à une réaction chimique.

2. Tous les atomes d'un élément donné sont identiques en masse et en propriétés, mais diffèrent des atomes d'autres éléments.

3. La matière ne peut être ni créée ni détruite.

4. Les atomes d'éléments différents peuvent se combiner les uns avec les autres dans des rapports de nombres entiers simples et fixes pour former des atomes composés.

5. Les atomes d'un même élément peuvent se combiner en plus d'un rapport pour former deux ou plusieurs composés.

Cela fait de sa théorie l'une des tentatives les plus complètes pour définir ce qu'est réellement une réaction chimique - c'est-à-dire un réarrangement d'atomes.

Qui était John Dalton?

John Dalton était un chimiste et météorologue britannique né le 6 septembre 1766 à Eaglesfield, Cumberland. Il est surtout connu pour avoir introduit la théorie atomique dans la chimie.

Dalton est né dans une famille Quaker et était le fils d'un tisserand.

Dans les années 1790, Dalton fut nommé professeur de mathématiques et de philosophie naturelle à la New College Academy de Manchester. À l'âge de 21 ans, il avait commencé à tenir un journal météorologique complet et rédigea plus tard une collection d'essais sur divers sujets météorologiques.

"Ce travail,Observations météorologiques et essais, a été publié en 1793. Il a fait peu de bruit au début mais contenait des idées originales qui, avec les articles plus développés de Dalton, ont marqué la transition de la météorologie d'un sujet du folklore général à une poursuite scientifique sérieuse. "- Encyclopedia Britannica.

Une partie de son travail l'a aidé à spéculer que l'atmosphère terrestre était un mélange physique d'éléments d'environ 80% azote et 20% oxygène.

Grâce à ses expériences, il a également pu mesurer la capacité de l'air à absorber la vapeur d'eau et constater que la variation de la pression de vapeur pour tous les liquides est équivalente, pour la même variation de température.

Il fut la première personne à définir la pression partielle (en termes de loi physique) et fut plus tard appelé "le père de la météorologie" par un autre scientifique britannique distingué, John Frederic Daniell.

S'appuyant sur ses idées de pression partielle, John a développé plus tard sa célèbre théorie atomique.

Quels sont les échecs de la théorie atomique de Dalton?

Aussi intéressante que fût la théorie de Dalton, elle présentait de très sérieux inconvénients.

1. Son postulation selon laquelle l'atome est indivisible a depuis été prouvée incorrecte. Comme nous le savons tous aujourd'hui, les atomes peuvent en effet être subdivisés en une série de particules subatomiques.

Les atomes sont en fait constitués de protons, de neutrons, d'électrons et d'autres particules subatomiques. Cependant, Dalton avait raison en ce sens que les réactions chimiques ne se produisent réellement qu'au niveau atomique.

2. Dalton a affirmé que tous les atomes du même élément sont les mêmes à tous égards. Cependant, comme nous l'avons découvert depuis, un élément peut exister sous différentes formes, appelées isotopes, qui contiennent un nombre égal de protons mais un nombre différent de neutrons dans leurs noyaux. Les isoptopes diffèrent les uns des autres par leur masse atomique relative mais pas par leurs propriétés chimiques. Par exemple, le carbone a 15 isotopes connus (bien que tous ne soient pas stables.

3. Semblable au point 2 ci-dessus, Dalton a également affirmé que tous les atomes d'éléments différents sont différents à tous égards. Cela s'est également avéré incorrect dans certaines circonstances.

Par exemple, les isotopes de différents éléments peuvent différer par leur numéro atomique (nombre de protons) mais avoir le même numéro de masse. Ceux-ci sont appelés isobares. Par exemple, l'argon 40, le potassium 40 et le calcium 40 ont chacun une masse atomique de 40 amu, mais diffèrent par leur numéro atomique.

4. Dalton a également affirmé que les atomes d'éléments différents se combinent dans un simple rapport de nombres entiers lorsqu'ils forment des composés. Ceci n'est pas observé dans les composés organiques complexes comme le sucre - C12H22O11.

5. La théorie de Dalton ne traite pas des allotropes, la propriété de certains éléments chimiques d'exister sous deux ou plusieurs formes différentes dans le même état chimique. Par exemple, le carbone existe dans les solides du graphène, du graphite et du diamant.

Cependant, la théorie atomique de Dalton avait certains avantages.

- Sa théorie atomique explique en partie les lois de la combinaison chimique (la loi de composition constante et la loi des proportions multiples).

- Dalton a été l'une des premières personnes à reconnaître une distinction réalisable entre les particules fondamentales d'un élément et les composés qu'elles peuvent former.

Comment Dalton a-t-il créé sa théorie?

Au moment où Dalton a formulé son intéressante théorie, le domaine de la chimie émergeait encore. La chimie devenait plus rigoureuse et reposait davantage sur l'expérience antérieure et les échecs.

Deux des lois développées pendant cette période que Dalton utilisa dans ses théories étaient la loi de composition constante et la loi de proportion multiple ainsi que la loi de composition constante.

Loi de composition constante- Ceci stipule que les échantillons d'un composé pur contiennent toujours les mêmes éléments dans la même proportion massique. En termes simples, l'eau est toujours composée de 1 gramme d'hydrogène et 8 grammes d'oxygène.

En d'autres termes, quelle que soit la manière dont un composé est obtenu ou préparé, une version pure contiendra toujours les mêmes éléments dans la même proportion de masse. Par exemple, le dioxyde de carbone (CO2) contient toujours du carbone et de l'oxygène dans un rapport massique de 3: 8. Eau (H2O) se compose toujours d'hydrogène et d'oxygène dans un rapport massique de 1: 9.

Cette loi, avec la loi de Dalton des proportions multiples, est la base de la stoechiométrie en chimie.

La loi des proportions multiples - Ceci stipule que lorsque deux éléments se combinent pour former plus d'un composé, les poids d'un élément qui se combinent avec un poids fixe de l'autre sont dans un rapport de petits nombres entiers.

Cela peut sembler un peu étrange, nous allons donc inclure un exemple pour aider à le clarifier.

"Deux composés sont constitués de carbone et d'oxygène. Le premier composé contient 1,333 g d'oxygène pour chaque gramme de C. Le second composé contient 2,666 g d'oxygène pour chaque gramme de carbone. Les nombres 1,333 et 2,666 forment un rapport simple de 1: 2 . " - abetterchemtext.com.

La loi de conservation de la masse - "La loi de conservation de la masse déclare que la masse dans un système isolé n'est ni créée ni détruite par des réactions chimiques ou des transformations physiques." - courses.lumenlearning.com. En ce sens, les produits de toute réaction doivent toujours avoir la même masse que les réactifs.

L'intéressante théorie de Dalton était donc le produit d'une tentative de compréhension de ces principes.

"Les composés sont des combinaisons d'atomes et les combinaisons sont toujours les mêmes (Proportions définies). Différents composés ont des nombres d'atomes différents, mais comme deux atomes doivent peser exactement deux fois un atome, il y aura un rapport simple entre ces masses (Proportions multiples) . " -abetterchemtext.com.


Voir la vidéo: Modèle atomique de Dalton (Janvier 2022).