Věda a technika v pozadí
Jsme oříšková pomazánka
Teorie
Na základě měření bylo zjištěno, že rozměry částic jsou řádově 10–10 m = 0,1 nm. V 1 m3 vzduchu je např. za normálního tlaku asi 30 · 1015 molekul. Objemy těchto částic i jejich vzájemné vzdálenosti v různých látkách jsou odlišné. V atmosféře při povrchu Země je ve vzduchu 99 % prostoru bez molekul a jen 1 % zaujímají molekuly plynů, ze kterých je vzduch složen.
Představy o tom, že se látky skládají z malých, dále už nedělitelných částic, vznikly už ve starověku u řeckého filozofa Demokrita. Když Demokritos v Abdéře vysvětloval svým žákům, že všechno na světě se skládá z nejmenších zrníček hmoty, názorně jim tuto myšlenku předvedl při krájení sýra. Začal ho dělit na stále menší kousky, až přišel ke kousku, který se rozdělit nedal. Tam také vznikl pro tyto částice název atomy (z řec. atomos = nedělitelný). Vlastnosti různých objektů našeho světa pak Demokritos zdůvodňoval různým tvarem, velikostí, pohybem a spojováním vnitřně nestrukturovaných atomů.
V 17. století se začaly tyto představy dále rozvíjet v myšlenkách a pracích Pierra Gassendiho, Roberta Boyla, Daniela Bernoulliho nebo Michaila Lomonosova. Boyle zavedl pojem chemického prvku jako látky, kterou není možné dále rozložit. Odlišil chemické sloučeniny od směsí a byl přesvědčen, že proces slučování prvků se děje na atomární úrovni. Boyla můžeme považovat za zakladatele moderní chemie. První ověřená tvrzení o atomech vznikla v chemii, to chemici začali rozlišovat pojmy atom a molekula. Důležitým poznatkem byly stálé hmotnostní poměry látek vstupující do chemických reakcí. Tyto údaje poskytly informace o relativních hmotnostech atomů. Bylo známo, že atom kyslíku je zhruba 16krát těžší a atom uhlíku 12krát těžší než atom vodíku.
Na konci 18. století John Dalton stále o struktuře atomů neuvažoval. Představoval si, že základními jednotkami hmoty jsou neměnné, nezničitelné a nestvořitelné atomy, které jsou v chemických reakcích jako celky spojovány a rozdělovány.
John Dalton.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Dalton a Joseph Proust formulovali zákon stálých poměrů slučovacích: Váhové množství dvou prvků, jež se spolu bezezbytku sloučí na danou sloučeninu, jsou k sobě vždy v témže poměru, bez ohledu na to, jak velké množství to je. Podobnou problematikou se ve stejnou dobu zabýval i Joseph Guy–Lussac, Amedeo Avogadro. V roce 1860 na mezinárodním kongresu chemiků v Karlsruhe Stanislao Canizzaro rozvinul Avogadrovy do té doby neznámé myšlenky o složení látek z molekul a atomů. Na kongresu byl přítomný i Dmitrij Mendělejev. V té době už chemici izolovali okolo 60 prvků a určili se značnou přesností jejich atomové hmotnosti. Mendělejev se stal zastáncem Avogadrových a Canizzarových myšlenek a svoji pozornost soustředil na závislost mezi vlastnostmi chemických prvků a jejich atomovými hmotnostmi. V druhé polovině 19. století se touto problematikou zabývalo více chemiků. Mendělejev byl však první, který našel solidní řešení. Není bez zajímavosti, že mu v tom pomohla pedagogická praxe. V roce 1869 byl řádným profesorem anorganické chemie na univerzitě v Petrohradě. Uvažoval o tom, jak by svým posluchačům co nejlépe vysvětlil souvislost mezi vlastnostmi chemických prvků a jejich atomovými hmotnostmi. V květnu 1869 na toto téma uveřejnil článek Vztah vlastností prvků k atomovým vahám, kde psal už o nutnosti objevu nových neznámých prvků, což se během dalších let potvrdilo. Sám Mendělejev v roce 1891 napsal: „Dosud nám chybí prostředky, abychom pochopili povahu a příčiny tohoto zákona. Podle všeho příčina tkví ve vnitřní mechanice atomů a molekul.“
Dmitrij Mendělejev.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
