ドルトンの原子論とげんだいえきの違い

ダルトンの原子論は、最も古い原子の理論である。ジョンダルトンは1808年に、実験と化学結合の法則に基づくいくつかの仮説からなる理論を発表した。その後、多くの科学者が現代の原子論の発展に貢献し、ダルトンの理論とは異なる、原子とその挙動をより高度に理解することができるようになったのである。ダルトンの原子論と現代の原子論の大きな違いは、ダルトンの原子論が記述した原子の構造や性質が、現代の原子論が提唱するものと異なっている点である。

カタログ

1.概要と主な違い 2.ドルトンの原子論とは 3.現代の原子論とは 4.並置比較-ドルトンの原子論と現代の原子論を表形式で 5.まとめ

ドルトンの原子論は何ですか？

原子の構造を記述するダルトン仮説を紹介する。最初の原子論の展開には、気体によって水に溶ける割合が違うことや、酸化スズがスズ88％と残りの酸素からなることなど、さまざまな要因が影響している。ダルトンは次のように仮定した。

• すべての物質は、不可分な原子からできている。
• 元素の原子は、質量、大きさ、形が同じである。
• 原子同士は小さな整数で結合することができます。
• 原子は作ることも壊すこともできない。
• 原子は、化学反応に参加できる物質の最小単位である。

これらの仮定は、原子の構造や性質を詳細に説明するものではない。

図01：ダルトンの原子論によるいくつかの原子・分子とその構造。

げんだいえきは何ですか？

ダルトンの原子論には多くの欠陥があったため、科学者たちは原子の正確な構造と性質を説明するために、さらに多くの実験を行うようになった。これが、現代の原子論の発展につながっていく。現代の原子論は、ドルトンの原子論の欠点を指摘している。これらの欠点について、以下に説明します。

• 原子は不可分なものではなく、素粒子の集合体である。
• 同じ元素でも原子が異なることがあり、これを同位体と呼びます。
• 原子は必ずしも少数で結合するわけではなく、高分子では多数の原子が結合して分子を形成している。
• 原子エネルギーは核分裂で破壊される（例：***）。
• ある反応で素粒子が発生することがある（例：放射性崩壊）。

このほかにも、現代の原子論は原子とその挙動について多くの詳細を説明しているが、そのいくつかを以下に紹介する。

• 原子は、電子、陽子、中性子などの素粒子で構成されています。
• 陽子と中性子が一緒になって原子の核を形成し、電子は雲のように見える原子核の周りを周回するように存在しています。
• 電子が占有する軌道は、特定の電子のエネルギーを示すエネルギー準位である。
• これらのエネルギーレベルは、サブエネルギーレベルで構成されています。
• 同じ元素のすべての原子の基本的な特徴は、陽子の数である。同じ元素の原子でも、電子の数が異なるもの（イオン）と中性子の数が異なるもの（同位体）があります。
• 化合物は、同じ元素で構成されることもあれば、異なる元素で構成されることもある。
• すべての元素を一緒に考えると、その原子は周期的に変化する性質を持っています。

図02: 現代原子論によるヘリウム原子の構造。

ドルトンの原子論とげんだいえきの違い

概要 - ドルトンの原子論 vs. げんだいえき

ダルトンは、設備の整った実験室がないにもかかわらず、肉眼では見えない原子の理論を構築することができたのだ。これが、原子の構造や性質についてほとんどすべてを説明する、現代の原子論の発展につながっていったのです。ダルトンの原子論が現代の原子論と大きく異なるのは、ダルトンの原子論が記述する原子の構造や性質が、現代の原子論が提唱するものとは異なるからである。

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引用

ギレスピー、レベッカ現代の原子論：電子雲、シュレーディンガー、ハイゼンベルグの学習ネットワーク。N, p., N.d. Web. 7 June 2017 available here. 2. Shrestha, Binod. hypothesis of Dalton's atomic theory〉、Chemistry Playbook. n, p., 21 March 2017.ウェブ2017年6月7日、こちらからご覧いただけます。ドルトンの原子論の仮説」、化学同人誌、n、pp.21 2017年3月。ウェブ