物质是由原子构成的这一猜想,虽然早就提出来了,但一直到了18世纪,尤其是18世纪后半期至19世纪中期, 近代工业 兴起,科学迅速发展,人们通过生产实践和大量的化学、物理学实验,才加深了对原子的认识。
原子学说 第一次从推测转变为 科学概念 的,应归功于英国一个 教会学校 的化学教员,他就是 道尔顿 (1766~1844)。
道尔顿首先研究了法国化学家 普鲁斯特 于1806年发现的有趣结论:参与化学反应的物质质量都成一定的整数比( 定比定律 ),例如1克氢和8克氧化合成9克水,假如不按这个一定的比例,多余的就要剩下而不参加化合。道尔顿自己又发现:当两种元素所组成的化合物具有两种以上时,在这些化合物中,如果一种元素的量是一定的,那么与它化合的另一种元素的量总是成倍数地变化的( 倍比定律 )。
1803年9月, 道尔顿 利用当时已掌握的一些分析数据,计算出了第一批 原子量 。1803年10月21日,在 曼彻斯特 的“文学和哲学学会”上,道尔顿第一次阐述了他关于 原子论 以及 原子量计算 的见解,并公布了他的第一张包含有21个数据的原子量表。在这份报告中道尔顿已经概括了科学原子论的以下三个要点:
元素(单质)的最终粒子称为简单原子,它们极其微小,是看不见的,是既不能创造,也不能毁灭和不可再分割的。它们在一切 化学反应 中保持其本性不变。
同一种元素的原子,其形状、质量和各种性质都是相同的;不同元素的原子在形状、质量和各种性质上则各不相同。每一种元素以其原子的质量为最基本的特征。
不同元素的原子以简单整数比相结合,形成化学中的化合现象。化合物原子称为复杂原子。复杂原子的质量为所含各种元素 原子质量 的总和。同一化合物的复杂原子,其组成、形状、质量和性质必然相同。
次年,着力于普及化学知识的 苏格兰 化学家汤姆逊(1773-1852)听说了 道尔顿 原子论 ,他专程拜访了道尔顿。在两天的时间里,他们俩热烈、详细地讨论了 原子学说 ,夜里也难以成寐。其后的几年里,汤姆逊热情地称赞和宣扬道尔顿的原子学说,使这一学说很快为广大化学界所熟悉。而道尔顿也受到汤姆逊的启发,将原子论的研究重点由原来的物理方面转向了化学方面。他认识到 倍比定律 对原子论的证明具有重要意义,便重点研究了这一课题。