Despre greutățile atomice - Caiet de cultură științifică
Experientia docet
În lucrările sale din anii șaptezeci și optzeci ai secolului al XVIII-lea, Antoine-Laurent Lavoisier a luat greutatea ca măsură principală și centrală a cantității de materie; când a definit elementul chimic ca acea substanță chimic nedescompozibilă, a luat pierderea în greutate drept criteriu pentru a stabili existența sau nu a descompunerii.
Generația de chimiști care a urmat după moartea lui Lavoisier a dezvoltat concepte și ipoteze despre atomi a căror singură proprietate măsurabilă a fost greutatea. Dar, din moment ce greutatea absolută a ceva atât de mic ca un atom nu a putut fi măsurată, greutățile atomice au fost întotdeauna exprimate în unități în raport cu un standard convențional.
Determinarea greutăților atomice relative ale atomilor fiecărui element a implicat trei întrebări practice: în primul rând, alegerea modelului; în al doilea rând, pentru a determina formulele compușilor din care ar fi derivate greutățile; și în al treilea rând, pentru a obține cea mai mare precizie posibilă în măsurare.
În cadrul primei generații de atomiști chimici (amintiți-vă că au existat atomiști filosofici și că nu toți chimiștii erau atomiști, chiar și la începutul secolului XX), John Dalton, Humphry Davy și William Prout au ales să ia atomul de hidrogen ca standard de către atribuindu-i în mod arbitrar o valoare exactă de H = 1. Pe de altă parte, Thomas Thomson a preferat oxigenul cu O = 1; William Wollaston a optat și pentru oxigen, dar cu O = 10, la fel ca și Jöns Jacob Berzelius, dar el a preferat O = 100. Cu toate acestea, la mijlocul secolului al XIX-lea practic toți chimiștii adoptaseră hidrogenul ca standard (care, de altfel, este care, modificat, este folosit astăzi sub formă de 12 C = 12, care lasă protiul foarte aproape de 1).
De-a lungul secolului al XIX-lea chimiștii au trebuit să determine (sau să presupună, dacă determinarea empirică s-a dovedit imposibilă) formulele compușilor chimici folosiți pentru calcularea greutăților atomice. Astfel, de exemplu, datele din Dalton (1810) au indicat că apa era compusă din 87,5% oxigen și 12,5% hidrogen. Se presupunea că moleculele de apă erau compuse dintr-un atom de hidrogen și un atom de oxigen (HO), deci dacă se ia H = 1 atunci O = 7. Dimpotrivă, Davy (1812) și Berzelius (1814) au pornit de la H2O ca formula pentru apă, așa că Davy a ajuns la concluzia că O = 14. Berzelius la rândul său, mult mai precis în procesul analitic, a ajuns să determine că oxigenul a reprezentat 88,8%, ceea ce înseamnă că dacă H = 1 atunci O ≈ 16. a dus la o dispută cu Dalton.