In die zweite Hälfte des 18. Jahrhunderts fällt
der Beginn der industriellen Revolution, die in England ihren Anfang nahm.
Geprägt wurde diese Zeit durch vielfältige Erfindungen und die
Entwicklung neuer Maschinen. Die Eisenbahn gewann zunehmend an Bedeutung,
und der steigende Bedarf an Eisen und Stahl hatte einen Aufschwung der
Eisen- und Stahlindustrie zur Folge. Neue Verfahren ermöglichten
die Verschwefelung von Steinkohle zu Koks sowie ab 1781 die Herstellung
von schmiedbarem Eisen.
Leben und Wirken
JOHN
DALTON wurde am 5. September 1766 in Eaglesfield (Cumberland) geboren.
Sein Vater war Weber. DALTON war gerade erst
12 Jahre alt, als er hauptamtlich das Amt des Lehrers an einer Schule
in Kendall antrat. Später wurde er Leiter dieser Schule. Ab 1793
arbeitete er als Lehrer für Mathematik und Naturwissenschaften an
der "Warrington - Academie" in Manchester, die später nach
York verlegt wurde.
DALTON war jedoch nicht nur als Privatlehrer tätig, er beschäftigte er sich außerdem mit verschiedenen Forschungen. Dabei forschte er in den Bereichen Astronomie, Meteorologie, Physik, Botanik sowie der Geografie.
Ab 1796 galt DALTONS Hauptinteresse chemischen Aspekten.
Im Rahmen dieser Forschungen fand er 1801 heraus, dass sich jedes einzelne
Gas eines Gasgemischs im Raum so verhält, als befinde es sich allein
im Raum. Er fand, dass man den Gesamtdruck eines Gasgemischs berechnen
kann, wenn man die Einzeldrücke jedes der enthaltenen Gase addiert.
Dieses Gesetz wurde später "DALTONsches
Gesetz der Partialdrücke" genannt.
Gleichzeitig untersuchte DALTON die Löslichkeit
von Gasen in Flüssigkeiten. In Anlehnung an NEWTON fand er eine chemische
Atomtheorie, die besagte, dass chemische Elemente nach ihren Atomgewichten
unterschieden werden können und alle Atome eines Elementes identisch
und gleich schwer seien.
Daraus entstand 1803 seine Tabelle der Atomgewichte, die Atommassentabelle.
Diese Atommassentabelle enthielt 6 Elemente und 13 Verbindungen. 1807
wurde die Atommassentabelle von Dalton in einem Lehrbuch veröffentlicht.
DALTON untersuchte auch das Verhältnis von Wasserstoff
und Kohlenstoff in den organischen Verbindungen Ethan und Methan.
Dabei fand er 1804 das DALTONsche Gesetz
der multiplen Proportionen. Danach stehen zwei Elemente aus denen
verschiedene Verbindungen bestehen, im Verhältnis einfacher ganzer
Zahlen zueinander. Für die Berechnung der relativen Atommassen diente
das Element Wasserstoff dabei als Bezugspunkt.
Bei seinen Arbeiten stieß DALTON 1802 - unabhängig
von GAY-LUSSAC - auch auf Gesetzmäßigkeiten der allgemeinen
Wärmeausdehnung
der Gase, z. B. dass Gase sich bei Expansion abkühlen und bei
Kompression erwärmen.
Außerdem erkannte er, dass die Menge der in Flüssigkeiten gelösten
Gase von Druck abhängt.
1808 erschien DALTONS Hauptwerk "A new System of Chemical Philosophie". Darin beschreibt er ein verbesserte Atomtheorie. Er ging davon aus, dass Elemente aus gleichartigen Atomen aufgebaut sind, deren Masse unveränderlich ist und die einer Kugel ähneln. Im Gegensatz dazu entstehen Verbindungen durch die Vereinigung der Atome der beteiligten Elemente. Dabei erfolgt die Verbindung der Atome der Elemente nach einfachen Zahlenproportionen.
Gleichzeitig bemühte sich DALTON um eine neue Kennzeichnung der Stoffe und ordnete Atomen und Molekülen neue Symbole zu (Bild 2). So gab er dem Element Sauerstoff beispielsweise den Kreis als Symbol und das Element Schwefel einen Kreis mit einem Kreuz. Sein System konnte sich jedoch nicht gegen das von BERZELIUS vorgeschlagene durchsetzen.
DALTON war farbenblind, diese Tatsache hatte er 1794
an sich und seinem Bruder bemerkt. 1798 beschrieb er diese Krankheit.
Nach ihm wird die Farbenblindheit
heute auch als Daltonismus
bezeichnet.
Ab 1817 leitete DALTON die "Literary and
Philosophical Society" in Manchester. Hier veröffentlichte er
etwa 116 Abhandlungen, darunter auch Beiträge zur Meteorologie, z.
B. mit dem Titel "Meteorologische Beobachtungen und Essays".
In ihr erläuterte er Barometer und Thermometer sowie andere Instrumente.
JOHN DALTON starb am 27. Juli 1844 in Manchester.
Wissenschaftliche Leistungen im Überblick
- Erarbeitung der Atommassentabelle mit 6 Elementen
und 13 Verbindungen von 1803
- Entdeckung des Gesetzes der multiplen Proportionen
- Entdeckung des Gesetzes der allgemeinen Wärmeausdehnung
der Gase
- Entwicklung einer verbesserten Atomtheorie; Darstellung
der Atome in Kugelform
- Festlegung von Symbolen für Atome und Moleküle