John Dalton

(1766-1844)

A k�mia �j rendszere
(R�szletek)

(1808)

A testeknek h�rom fajt�ja vagy h�rom �llapota k�l�nb�ztethetõ meg, amelyek k�l�n�sen magukra vont�k az elm�lkedõ k�mikusok figyelm�t, nevezetesen azok, amelyek rugalmas fluidumoknak, folyad�koknak �s szil�rd testeknek neveztetnek. Igen h�res p�ld�t mutat be nek�nk a v�z, egy test, amely bizonyos k�r�lm�nyek k�z�tt k�pes b�rmely h�rom �llapotot felvenni. A gõzben felismerhetj�k a t�k�letes rugalmas fluidumot, a v�zben a t�k�letes folyad�kot �s a j�gben a teljesen szil�rd testet. Ezek a megfigyel�sek hallgat�lagosan elvezettek ahhoz a l�that�an egyetemesen elfogadott n�zethez, mely szerint minden �rz�kelhetõ kiterjed�sû test, legyen az foly�kony avagy szil�rd, hallatlan sz�m� v�gletesen par�nyi anyagi r�szecsk�bõl vagy atomb�l �ll, melyeket vonz�s tart �ssze, a k�r�lm�nyektõl f�ggõen erõsebben vagy gyeng�bben. ...

Hogy egy testnek, mint a v�znek, ezen v�gsõ r�szecsk�i hasonl�tanak-e egym�sra, azaz egyforma-e az alakjuk, a s�lyuk stb., meglehetõsen fontos k�rd�s. Abb�l, amit ma tudunk, nincs okunk a r�szecsk�ket elt�rõknek tartani. Ha a v�zben l�teznek r�szecsk�k, l�tezni�k kell a vizet alkot� elemekben is, nevezetesen a hidrog�nben �s az oxig�nben. M�rmost nehezen lehet elk�pzelni, hogyan lenne elt�rõ r�szecsk�k halmaza m�gis egyforma. Ha a v�z egyes r�szecsk�i nehezebbek lenn�nek a m�sikn�l, �s ha egy folyad�kadag valamely okb�l csak ezekbõl a nehezebbekbõl �p�lne fel, fel kellene tenn�nk, hogy ez megl�tszana a test fajs�ly�n, amit nem tapasztalhatni. Hasonl� figyelhetõ meg m�s anyagokn�l is. Arra k�vetkeztethet�nk ez�rt, hogy minden egynemû test v�gsõ r�szecsk�i s�lyukban, alakjukban stb. t�k�letesen megegyeznek. M�s sz�val a v�z minden r�szecsk�je hasonl�t a v�z m�s r�szecsk�ihez, a hidrog�n minden r�szecsk�je hasonl�t a hidrog�n t�bbi r�szecsk�j�hez, �s �gy tov�bb.

Ha egy test rugalmas �llapotban l�tezik, v�gsõ r�szecsk�i nagyobb t�vols�gban vannak egym�st�l, mint b�rmely m�s �llapotban. Minden r�szecske egy viszonylag nagy g�mb k�z�ppontj�ban helyezkedik el, �s m�lt�s�g�t azzal õrzi, hogy a t�bbieket, akik s�lyukn�l fogva vagy m�s okb�l r�telepedn�nek, tisztes t�vols�gban tartja. Ha megpr�b�ljuk egy l�gk�rben a r�szecsk�k sz�m�t megbecs�lni, k�s�rlet�nk ahhoz hasonl�t, mintha a vil�gegyetem csillagait akarn�nk meghat�rozni. Zavaros gondolat. Ha azonban korl�tozzuk a vizsg�lat t�rgy�t oly m�don, hogy egy g�znak adott t�rfogat�t vessz�k szem�gyre, meg lehet�nk gyõzõdve arr�l, hogy ak�rmeddig folytattuk is a feloszt�st, a r�szecsk�k sz�m�nak v�gesnek kell lennie csak�gy, mint az univerzum egy adott r�sz�ben, ahol a csillagok �s bolyg�k sz�ma nem lehet v�gtelen.

A k�miai anal�zis �s szint�zis nem m�s, mint r�szecsk�k egym�st�l val� elv�laszt�sa �s azok egyes�t�se. A k�miai lehetõs�gek hat�r�n bel�l anyag nem teremtõdik, �s nem pusztul el. Egy hidrog�nr�szecsk�t teremteni vagy elpuszt�tani olyan pr�b�lkoz�s, mintha egy �j bolyg�t k�v�nn�nk bevinni a naprendszerbe, vagy megsemmis�teni egy m�r l�tezõt. Amit megtehet�nk, az puszt�n annyi, hogy elv�lasztunk r�szecsk�ket, amelyeket a koh�zi� vagy a kombin�ci� egyben tartott, �s egyes�t�nk olyanokat, amelyek elõzõleg t�vol voltak egym�st�l.

B�rmely k�miai vizsg�latban fontos feladat, hogy meg�llap�tsuk azon egyszerû testek s�lyar�ny�t, amelyek egy �sszetett testet alkotnak. Sajnos a vizsg�lat itt v�get is �rt; pedig a test relat�v s�ly�b�l k�vetkeztetni lehetne a testek v�gsõ r�szecsk�inek vagy atomjainak s�lyar�ny�ra, amibõl k�vetkezne sz�muk �s s�lyuk sz�mos m�s vegy�letben, ami seg�tene �s ir�ny�tana a j�võ kutat�sokban �s pontoss� tenn� azok eredm�nyeit. Nos, ennek a munk�nak az egyik nagy c�lja bemutatni, hogy mennyire fontos �s elõny�s meg�llap�tani a v�gsõ r�szecsk�k s�lyar�ny�t, mind egyszerû, mind �sszetett testekben, meg�llap�tani az �sszetett r�szecsk�t fel�p�tõ egyszerû elemi r�szecsk�k sz�m�t �s megtudni azon kev�sb� �sszetett r�szecsk�k sz�m�t, amelyek bonyolultabb �sszetett r�szecsk�ket �p�tenek fel.

Ha van k�t test, A �s B, melyeket kombin�lnunk kell, a lehets�ges kombin�ci�k a k�vetkezõ m�don t�rt�nhetnek meg, kezdve a legegyszerûbbel, nevezetesen:

• 1 atom A + 1 atom B = 1 atom C, kettõs
• 1 atom A + 2 atom B = 1 atom D, h�rmas
• 2 atom A + 1 atom B = 1 atom E, h�rmas
• 1 atom A + 3 atom B = 1 atom F, n�gyes
• 3 atom A + 1 atom B = 1 atom G, n�gyes
• stb..

A k�miai szint�zis vizsg�lat�ra vonatkoz�an a k�vetkezõ �ltal�nos szab�lyok szolg�lhatnak vez�rfonalk�nt.

• 1. Ha k�t test k�z�tt csak egy kombin�ci� lehets�ges, azt kettõsnek kell tartani, hacsak az ellenkezõj�re nincsen okunk.
• 2. Ha k�t kombin�ci� figyelhetõ meg, akkor azokat kettõsnek �s h�rmasnak kell tartani.
• 3. Ha h�rom kombin�ci� figyelhetõ meg, akkor az egyiket kettõsnek, a m�sik kettõt h�rmasnak kell tekinten�nk.
• 4. Ha n�gy kombin�ci� figyelhetõ meg, akkor sz�m�tsunk egy kettõsre, k�t h�rmasra �s egy n�gyesre stb.
• 5. Egy kettõs vegy�letnek mindig nagyobb fajs�ly�nak kell lennie, mint a k�t alkot� puszta kever�k�nek.
• 6. Egy h�rmas vegy�let legyen nagyobb fajs�ly�, mint az õt fel�p�tõ kettõs �s egyszerû test kever�ke stb.
• 7. A fenti szab�lyok �s megfigyel�sek akkor is �rv�nyesek, ha k�t olyan test, mint C �s D, D �s E stb. kombin�l�dnak.

Ezeket a szab�lyokat alkalmazva a m�r j�l ismert k�miai esetekre, a k�vetkezõ eredm�nyekre jutunk. 1. A v�z hidrog�nnek �s oxig�nnek kettõs vegy�lete �s a k�t elemi atom s�lyar�nya k�zel�tõleg 1:7. 2. Az amm�nia hidrog�n �s nitrog�n kettõs vegy�lete �s a k�t atom s�lyar�nya k�zel�tõleg 1:5. 3. A nitr�zus g�z [nitorg�n-monoxid] nitrog�nnek �s oxig�nnek kettõs vegy�lete, ahol az atomok relat�v s�lyai 5, ill. 7. A sal�tromsav [nitrog�n-dioxid] kettõs vagy h�rmas vegy�let att�l f�ggõen, hogyan k�sz�l, �s egy atom nitrog�nbõl �s k�t atom oxig�nbõl �ll, 19 �sszs�lyban. A nitr�zus oxid [dinitrog�n-oxid] hasonl� a sal�tromsavhoz �s egy atom oxig�nbõl �s k�t atom nitrog�nbõl �ll, 17 s�lyban. A nitr�zus sav a sal�tromsav �s a nitr�zus g�z 31 s�ly� kettõs vegy�lete. Az oxi-sal�tromsav sal�tromsavnak �s oxig�nnek 26 s�ly� kettõs vegy�lete. 4. A sz�noxid [sz�n-monoxid] kettõs vegy�let egy atom csontsz�nbõl �s egy oxig�nbõl k�zel�tõleg 12 �sszs�lyban. A sz�nsav [sz�n-dioxid] h�rmas (n�ha kettõs) vegy�let, egy atom csontsz�nbõl �s k�t oxig�nbõl 19 s�lyban stb. Minden esetben a s�lyok hidrog�natomokban vannak megadva, ami egys�gnek tekintetik.

A tov�bbiakban r�szletezz�k azokat az eseteket �s k�s�rleteket, amelyekbõl ezeket a k�vetkeztet�seket levontuk csak�gy, mint m�s igen v�ltozatos eseteket, amelyekbõl a fõ savak, a l�gok, a f�ldek, a f�mek, a f�moxidok, a szulfidok, egy sor semleges s� v�gsõ r�szecsk�inek szerkezet�re �s s�ly�ra k�vetkeztet�nk, l�nyeg�ben minden olyan vegy�let�re, amelyet eddig tûrhetõen j�l elemeztek. Sz�mos konkl�zi�t eredeti k�s�rletek t�masztanak al�.

Az ebben a fejezetben javasolt gondolatok �jdons�ga �s fontoss�ga miatt hasznosnak tartjuk, hogy �br�kat mutassunk be, amelyeken n�h�ny egyszerû esetre l�tszik a kombin�l�d�s m�dja. ... Az olyan testek elemeit vagy atomjait, melyeket itt egyszerûnek tekint�nk, kis k�rrel �s valamilyen megk�l�nb�ztetõ jellel �br�zoljuk; ezekbõl k�t vagy t�bb egym�s mell� helyezve alkotja a kombin�ci�kat; ha h�rom, vagy t�bb elasztikus fluidumr�szecske kombin�l�dik eggy�, felt�telezz�k, hogy az azonos fajt�j� r�szecsk�k tasz�tj�k egym�st �s emiatt foglalj�k el megfelelõ hely�ket.

Magyar�zat az �br�hoz
1.	Hidrog�n, relat�v s�lya	1
2.	Nitrog�n	5
3.	Sz�n	5
4.	Oxig�n	7
5.	Foszfor	9
6.	K�n	13
7.	Magn�zium	20
8.	M�sz [kalcium-oxid (?)]	23
9.	Sz�da [n�trium-karbon�t (?)]	28
10.	Hamuzs�r [k�lium-oxid (?)]	42
11.	Stroncitf�ld [stroncium-oxid (?)]	46
12.	Baritf�ld [b�rium-oxid (?)]	68
13.	Vas	38
14.	Cink	56
15.	R�z	56
16.	�lom	95
17.	Ez�st	100
18.	Platina	100
19.	Arany	140
20.	Higany	167

 
 
 

21.	Egy atom v�z vagy gõz, egy atom oxig�nbõl �s egy atom hidrog�nbõl, erõs affinit�ssal fizikailag �sszetartva, feltehetõen k�z�s hõburokban; relat�v s�lya:	8
22.	Egy atom amm�nia, egy nitrog�nbõl �s egy hidrog�nbõl	6
23.	Egy atom nitr�zus g�z [NO], egy nitrog�nbõl �s egy oxig�nbõl	12
24.	Egy atom sz�nhidrogen g�z [et�n], egy sz�nbõl �s egy hidrog�nbõl	6
25.	Egy atom sz�noxid [CO], egy sz�nbõl �s egy oxig�nbõl	12
26.	Egy atom nitr�zus oxid [N2O], 2 nitrog�n + 1 oxig�n	17
27.	Egy atom sal�tromsav [NO2], 1 nitrog�n + 2 oxig�n	19
28.	Egy atom sz�nsav [CO2], 1 sz�n + 2 oxig�n	19
29.	Egy atom b�nyag�z [met�n], 1 sz�n + 2 hidrog�n	7
30.	Egy atom oxisal�tromsav [NO3], 1 nitrog�n + 3 oxig�n	26
31.	Egy atom k�nsav [SO3], 1 k�n + 3 oxig�n	34
32.	Egy atom k�nhidrog�n, 1 k�n + 3 hidrog�n	16
33.	Egy atom alkohol, 3 sz�n + 1 hidrog�n	16
34.	Egy atom nitr�zus sav [NO2 + NO], 1 sal�tromsav [NO2] + 1 nitr�zus g�z [NO]	31
35.	Egy atom ecetsav, 2 sz�n + 2 v�z	26
36.	Egy atom amm�nium-nitr�t, 1 sal�tromsav [NO2] + 1 amm�nia +1 v�z	33
37.	Egy atom cukor, 1 alkohol + 1 sz�nsav  [CO2]	35