DALTON et les ATOMES


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À peu d'exceptions près, les chimistes adoptèrent partout la nouvelle chimie de Lavoisier. Comprenant maintenant la nature des airs, métaux et terres, les chimistes se tournèrent vers la détermination des composés et de l'affinité qui les maintenait ensemble.

Le chimiste français Joseph Louis Proust (1754-1826), enseignant à Madrid en 1789, démontre que la composition du carbonate de cuivre est fixe, quelle qu'en soit l'origine. Pendant les neuf années qui suivent, il purifie et analyse de nombreux composés à l'appui de sa Loi des proportions définies.

Claude Louis Berthollet (1748-1822), un collaborateur de Lavoisier pour la nouvelle nomenclature, rédige deux livres, Recherches sur les lois de l'affinité (1801) et Essai de statistique chimique (1803) dans lesquels il considère que la composition chimique dépend d'affinités chimiques similaires à la gravité. Croyant qu'il n'y a aucune différence entre les solutions et les composés, il défend l'idée selon laquelle la loi des proportions définies de Proust est due à l'usage de solutions saturées.

À partir de 1808, cependant, presque tous les chimistes acceptent la Loi des proportions définies.

John Dalton (1766-1844) de Manchester commença en 1787 son premier travail scientifique, qu’il continua durant toute sa vie et qui lui demandait de noter les changements météorologiques de sa région. À sa mort, son journal contenait plus de 200 000 données. Ce travail l’amène à étudier l’air et les gaz et, par la suite, la chimie. Il développe alors la théorie selon laquelle la pression totale d'un mélange gazeux est égale à la somme des pressions partielles des gaz contenus dans ce mélange (loi de Dalton). Il stipule aussi que les gaz prennent de l’expansion lorsqu’ils sont chauffés. Il écrit finalement la théorie atomique, soutenant que tous les éléments sont composés de particules minuscules et indestructibles appelés atomes.

En étudiant deux gaz constitués seulement de carbone et d'hydrogène, olefiant gas (éthylène) et carburetted hydrogen (méthane), Dalton trouve que ce dernier a exactement deux fois plus d'hydrogène pour une même quantité de carbone. Après avoir suivi la même procédure à carbonic oxide (monoxyde de carbone), ammoniac et eau, il publie en 1808 son New System of Chemical Philosophy dans lequel il décrit comment la Théorie atomique peut expliquer les compositions chimiques.

Théorie atomique de Dalton (loi de conservation de la masse)

Dalton établit la liste des masses atomiques de chaque élément relativement à celle du plus léger, l'hydrogène dont la masse est fixée à 1. En déterminant les masses relatives, Dalton se basait sur les résultats des analyses quantitatives des composés et des formules qui leur étaient assignées. Comme Dalton appliquait les formules les plus simples, l'eau était pour lui composée d'un atome d'oxygène pour un atome d'hydrogène.

Ses masses atomiques, publiées en 1808, n'étaient pas entièrement correctes mais elles forment la base de la table périodique moderne des éléments.



En 1808, l'Écossais Thomas Thomson (1773-1852) et son ami Anglais, William Hyde Wollaston (1766-1828) confirment la Loi des proportions multiples: Lorsqu'un corps comme le carbone se combine à un autre corps (l'oxygène) pour donner deux composés différents : le dioxyde de carbone (gaz carbonique) et le monoxyde de carbone, les masses réagissant sont dans des rapports simples (2 pour 1), ce qui conduit à la notion de formule chimique. Ils établissent l’existence de proportions multiples dans les oxalates, les sulfates et les carbonates alcalins.

La théorie atomique n'expliquait pas seulement la Loi des proportions définies de Proust mais encore prédisait la Loi des proportions multiples: lorsque deux éléments forment deux composés, les masses d'un élément de chacun des composés sont dans une proportion simple l'une envers l'autre quand elles sont combinées avec une masse fixe de l'autre élément.

Les deuxième et troisième volumes du New System of Chemical Philosophy de Dalton furent publiés en 1810 et 1827.

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