Teoria atomistyczno-molekularna J. Daltona 39 Poszczególnym symbolom Dalton przyporządkowuje kolejno odpowiednie nazwy pierwiastków i względne ciężary ostatecznych cząstek. Oto oryginalny komentarz uczonego do tej tablicy (Plate 4):
„PLATE IV This plate contains the arbitrary marks or signs to represent the several chemical elements or ultimate particles.
Fig. Fig.
1 Hydr. Its rel. weight . . .1 11 S tro n tite ... ...46
2 A z o t e ... . .5 12 Barytes ... ...68 3 Carbone or charcoa . .15 13 I r o n ... ...38 4 Oxygen ... . .7 14 Z i n c ... ...56 5 P h o s p h o r u s ... . .9 15 Copper ... ...56 6 S u l p h u r ... .13 16 L e a d ... ...96 7 M a g n e sia ... .20 17 S ilv e r ... ... 100 8 Lim e ... .23 18 P la tin a ... ... 100 9 Soda ... .28 19 Gold ... ... 140 10 P o t a s h ... .42 20 M e rc u ry ... ... 167
21 An atom o f water or steam, composed o f 1 o f oxygen and 1 hydrogen, retained in physical contact by strong affinity, and supposed to be surrounded by a common atmosphere o f heat; its relative weight = ...8
22 An atom o f ammonia, composed o f 1 o f azote and 1 o f h y d r o g e n ... 6
23 An atom o f nitrous gas, composed o f 1 o f azote and 1 o f oxygene ...12
24 An atom o f olefiant gas, composed o f 1 o f carbone and 1 o f hydrogen . . . .6
25 An atom o f carbonic oxide composed o f 1 o f carbone and 1 o f oxygen . . 12 26 An atom o f nitrous oxide, 2 azote + 1 oxygen ...17
27 An atom o f nitric acid, 1 azote + 2 oxygen ... 19
28 An atom o f carbonic acid, 1 carbone + 2 o x y g e n ... 19
29 An atom o f carburetted hydrogen, 1 carbone + 2 h y d r o g e n ... 7
30 An atom o f oxynitric acid, 1 azote + 3 o x y g e n ...26
31 An atom o f sulphuric acid, 1 sulphur + 3 o x y g e n ... 34
32 An atom o f sulphuretted hydrogen, 1 sulphur + 3 h y d ro g e n ...16
33 An atom o f alcohol, 3 carbone + 1 h y d ro g e n ... 16
34 An atom o f nitrous acid, 1 nitric acid + 1 nitrous gas ... 31
35 An atom o f acetous acid, 2 carbone + 2 w a te r ...26
36 An atom o f nitrate o f ammonia, 1 nitric acid + 1 ammonia + 1 water . . .33 37 An atom o f sugar, 1 alcohol + 1 carbonic acid ...35“89 Wszystkie pierwiastki (elements), sądząc na podstawie tej tablicy, dzieli Dal ton literalnie na : proste (simple) oraz dwójkowe, trójkowe, czwórkowe, piątko we, szóstkowe i siódemkowe - chociaż ostatnich sześć traktował wcześniej w tym
samym rozdziale jako związki lub połączenia (compounds, combinations). Wśród 20 rzekomych pierwiastków prostych, czyli ciał prostych - jak niekiedy wyrażał się Dalton - znalazły się takie, co do których już w czasach Daltona miano wątpliwości czy rzeczywiście są one pierwiastkami prostymi, podejrze wając że są to związki czy też ciała złożone (compound bodies). I tak, 4 spośród owych 20 to tzw. ziemie (earths): limę, magnesia, barytes, stronties. (Dziś w ie my, że są to związki dwóch pierwiastków, a mianowicie odpowiedniego metalu i tlenu. Jeszcze gorzej przedstawia się sprawa z takimi rzekomymi pierwiastka mi prostymi, jak soda i potash, są to bowiem tlenowe sole, węglany, odpowied nich metali.)
W komentarzu znalazła się ważka informacja, że - zdaniem Daltona - „1 atom wody czy też pary, złożony z 1 atom u tlenu i 1 atom u wodoru, pozostających w fizycznym kontakcie dzięki silnemu powinowactwu, jest przypuszczalnie oto czony w spólną atm osferą ciepła (heat)\ jego ciężar względny = 8“90. Na margi nesie tej tezy Daltona dodam, że aż do 1860 r. pozostawały w obiegu wśród che mików Europy różne tzw. sumaryczne czy ogólne wzory dla wody (HO, H20 , H 0 2). Sam Dalton, jak się dalej okazuje, w drugiej części swej książki A New System o f Chemical Philosophy, opublikowanej w 1810 r., pisał, że tlen może tworzyć z wodorem następujące związki (compounds), których wzory dla ułat wienia podaję we współczesnej sumarycznej czy ogólnej wersji: HO, HO,, H 0 3, H 0 4. Oczywiście uczony angielski przedstawił je używając własnej symboliki. Ale sądził on wówczas, że jeden atom wody składa się raczej z 1 atomu wodo ru i 1 atomu tlenu, chociaż nie wykluczał, że albo z 2 atomów wodoru i 1 ato mu tlenu, albo z 1 atomu wodoru i 2 atomów tlenu91.
Warto też pamiętać, że w samodzielnej części drugiej (1810) i pierwszej to mu drugiego (1827) znalazły się pewne modyfikacje dotyczące szczegółów che micznej teorii atomistyczno-molekulamej Daltona, zwłaszcza co do jej zakresu i stosowanej terminologii. W szczególności w Appendixie do części drugiej wy stępuje kilka tablic: w tym zatytułowana Pierwiastki (Elements); druga bez tytu łu, ale stanowiąca kontynuację tej pierwszej. Niżej zamieszczam te tablice (Pla tę 5 i Platę 6) w wersji oryginalnej. Dalton wręcz oświadcza w komentarzu do jednej z nich, że podane symbole zostały pomyślane „w celu przedstawienia pro
Teoria atomistyczno-molekularna J. Daltona 41 I L E M E X T S . S im p l e i t 3 4 * 9 7 6 O 0 0 0 9 0 ® ® © © JO .X « a u M5 16 u Jó O 0 O 0 0 O 0 0 0 JO 90 I I « ( W *4. *5 9 6 97 0 © 0 0 © © © © © w » U J* JS AJ SS ¿6
® © @ o o @ o o o
C o m p o u n dS lV jff** tri/h łfyrfm gcit.
V « ~
oo ooo
(byjfYM trł&.Ąyf* O "c&> °8°
« " 4J Q 4t -T l" L (DO © O O O O O cR d a o DOOxrgt* *-iMt Garlm* SttffJtHr __
47 4« ** Q 50
•o o®o ©o o©o (^b
09*?* Kith ph»jf>h~ HreirvgBt *i£h. Ojot* kCctrimn*
-¿L. 5* U M S5
g § O O O O © © • © • ©
Hyd. with JW/*Ł kf)h*sf>k S u lfu r w uhph*tpk
" j t f 57 « & O © © 0 0 O ® 0 © © e © ffś tt/6
8 £ t U
8 i 4 $ *
□•
§ ■a? * * 4
i*t i #>
i«m <>#w »§«
Poszczególnym symbolom Dalton przyporządkowalie, zgodnie ze swym zwyczajem, nazwy pierwiastków - prostych i złożonych - oraz względne cięża ry ostatecznych cząstek. Niżej podaję oryginalny komentarz Daltona do tych tablic {Plate 5 i Plate 6):
„PLATĘ 5. Exibits the various symbols devided to represent the simple and compound elements; they are nearly the same as in plate 4, only extended and corrected: they w ill be fo u n d to agree with the results obtained in the preceding pages.
Fig. Simple. Wt. Fig. Wt
1. Oxygen 7 12. Iron 50 2. Hydrogen 1 13. Nickel 25? 50? 3. Azote 5 14. Tin 50 4. Carbone 5,4 15. L ead 95 5. Sulphur 13 16. Zinc 56 6. Phosphorus 9 17. Bismuth 68? 7. G oldl 40? 18. Antimony 40 8. Platina 100 19. Arsenic 42? 9. Silver 100 20. Cobalt 55? 10. Mercury 167 21. Manganese 40? 11. Copper 56 22. Uranium 60?
23. Tungsten 56? 41. Nitrous gas 12
24. Titanium 40? 42. Nitrous oxide 17
25. Cerium 45? 43. Nitric acid 19
26. Potash 42 44. Oxynitric acid 26
27. Soda 28 45. Nitrous acid 31
28. Lime 24 46. Carbonic oxide 12,4
29. Magnesia 17 47. Carbonic acid 19,4
30. B arites 68 48. Sulphurous oxide 20
31. Stronties 46 49. Sulphurous acid 27
32. Alumine 15 50. Sulphuric acid 34 .
33. Si lex 45 51. Phosphorous acid 32
34. Yttria 53 52. Phosphoric acid 23
35. Glucine 30 53. Ammonia 6
36. Zircone 45 54. Olefiant gas 6,4
55. Carburetted hyd. 7,4
Compound. 56. Sulphuret. hydr. 14
37. Water 8 57. Supersulph. hydr. 27
38. Fluoric acid 15 58. Phosphuret. hydr. 10
39. M uriatic acid 22 59. Phosphur. Sulph. 22
Teoria atomistyczno-molekularna J. Daltona 43
„PLATE 6. Symbols o f compound elements (continued from Plate 5)
Fig. Wt. Fig. Wt.
1. Hydrate o f potash 50 16. Muriate o f barites 90
2. Potasium, or hydruret 17. Sulphate o f alumine 49
ofp ota sh 43 18. Nitrate o f alumine 53
3. Carbonate o f potash 61 19. Muriate o f alumine 37
4. Hydrate o f soda 36 20. Alum 272
5. Sodium, or hydruret 21. Potasiuretted silex,
i f soda 29 or glass 87
6. Carbonate o f soda 47 22. Superpotasiuretted
7. Hydrate o f lime 32 silex 129
8. Carbonate o f lime 43 23. Potash,silex & lime 135 9. Sulphate o f lime 58 24. Potash, silex &
10. Nitrate o f lime 62 barytes 155
11. Muriate o f lime 46 25. Fluate o f silex 60
12. Hydrate o f barytes 76 26. Subpotasiuretted*
13. Carbonate o f barytes 87 ammonia 54
14. Sulphate o f barytes 102 27. Oxymuriate o f
15. Nitrate o f barytes 106 olefiant gas 41
'The olive coloured substance obtained by heating potasium in amm oniacal gas, by Gay-Lussac and Thenard, Davy, etc. ‘“,4.
Rozważania niniejszego paragrafu miały na celu przedstawienie w sposób możliwie wyczerpujący rozwiniętej chemicznej teorii atomistyczno-molekular- nej Daltona, dającej się wydobyć głównie z rozdziału On C hem 'ral Synthesis z pierwszej części jego książki A New System o f Chemical Philosophy. Wydaje się, że po tych uwagach można przejść do przedstawienia polemik, które rozgo rzały wokół jego poglądów, tym bardziej, że uczestniczyli w nich czołowi chemi cy Europy pierwszej połowy XIX w., jak: Jóns Jacob Berzelis, Humphry Davy, Thomas Thomson, William Hyde Wollaston a nawet filozof William Whewell. Oczywiście Dalton odpowiadał na zarzuty, które wymuszały od niego w iększą precyzję w prezentowaniu własnego stanowiska. Spór toczył się głównie wokół kwestii merytorycznych swoiście chemicznych, ale także stosowanej symboliki. U podstaw sporu legły względy nie tylko naukowe, ale nadto określone preferen cje filozoficzne poszczególnych dyskutantów. Miejscem, gdzie prezentowane by ły stanowiska w owym sporze stały się periodyki brytyjskie. Dodam, że sposób prezentowania zarzutów czy tylko zaznaczenia odmiennego własnego stanowis ka nie uwłaczał niczyjej godności spośród grona polemistów. Z perspektywy lat, które upłynęły od wygaśnięcia tych polemik, można powiedzieć, że wpłynęły one nader korzystnie na dalsze losy subdziedziny chemii.
K ontynuację niniejszych rozw ażań znajdą czyteln icy w książce, którą przy gotow uję do druku, a m ian ow icie p o św ię co n ą pow staniu koncepcji atm istyczno- m olekulam ych w subdziedzinie ch em ii95 oraz w e w spom nianym w cześniej za p ow iedzianym artykule pośw ięcon ym polem ikom w o k ó ł chem icznej teorii ato- m istyczn o-m olek u lam ej.
Przypisy
1 T. T h o m s o n : System o f Chemistry. 3d ed. vol. 111. Edinburgh 1807 p. 424-426. 2 T. M. C o 1 e , J r . : Dalton, M ixed Gases, and the Origin o f the Chemical Atomic Theory. „Ambix“ 1978 vol. 25 p. 117-130.
^ . T h o r p e : H istory o f Chemistry. Vol. I. From the Earliest Times to the Middle o f Nineteenth Century. London 1930 p.97-99.
4 H. E.R o s c o e and A. H a r d e n : ^ New View o f the Origin o f Dalton s Atomic Theory. A Contribution to Chemical History. Together with Letters and Documents fro m Manuscript... London 1896.
5 S. Z a m e c k i : W kręgu interpretacji polem ik wokół chemicznej teorii atomistycz- no-molekulamej (1807-1840). „Kwartalnik Historii Nauki i Techniki“ 2000 R. 45 nr 3-4, w druku.
6 H.E. R o s c o e and A. H a r d e n , dz. cyt. p. 13-15.
7 A. T h a c k r a y : The Origin o f D a lto n ’s Chemical Atomie Theory: Daltonian D o ubts Resolved. „Isis“ 1966 vol. 57 p. 35-54.
8 G. M a n t l e y : D a lto n ’s A ccom plishm ent in M eteorology. W: D.S.L. C a r d w e l l (ed.): John Dalton and the Progress o f Science. Manchester, New York
1968 p. 140-158.
9 H. H a r t l e y : Studies in the H istory o f Chemistry. Oxford 1971 p. 60.
10 A. T h a c k r a y : John Dalton. Critical Assessm ent o f H is Life and Science. Cambridge, Mass. 1972 p. 65.
" H. H a r 1 1 e y , dz. cyt. p. 63.
12 A.J. R o c k e : Chemical Atomismin the Nineteenth Century. From D alton to Can nizzaro. Colombus 1984.
13 H.E. R o s c o e and A. H a r d e n, dz.cyt. p. 13-15.
14 A. T h a c k r a y : The Origin o f D a lto n ’s Chemical Theory..., p. 39.
15 J. D a 11 o n : Meteorological Observations and Essays. London 1793; cytuję za A. T h a c k r a y e m : John Dalton. Critical Assessm ent o f His Life and Science, p.68.
16 J. D a 11 o n : A New Theory o f the Constitution o f M ixed Aeroform Fluids, and particularly o f Atmosphere. „Journal o f Natural Philosophy, Chemistry and the Arts“
1801 no. 5 p .241-244.
17 J. D a 11 o n : Experimental Essays on Constitution o f M ixed Gases. „Memoirs and Proceedings o f the Manchester Literary and Philosophical Society“ 1802 no. 5 p. 535-550.
Teoria atomistyczno-molekularna J. Daltona 45
l8Tamże, s.536; cytuję za T h a c k r a y e m : The Origin o f D a lto n ’s Chemical Theory... , p.39.
19 A.J. R o c k e , dz. cyt. p. 39.
20 J.R. P a r t i n g t o n : ^ H istory o f Chemistry. Vol. III. London 1962 p. 773-778; A. T h a c k r a y : The Origin o f Dalton ’s Chemical Theory..., p. 40; A.J. R o c k e : dz. cyt. p.24.
21 A.J. R o c k e ,dz.cyt. p. 24.
22 S.H. M a u s k o p f : Thomson before Dalton: Thomas Thomson 's Consideration o f the Issue o f Combining Weight Proportions p rio r to H is Acceptance o f D alton ’s Che mical Atom ic Theory. „Annals o f Science“ 1969 vol. 25 p. 229-242.
23 A. T h a c k r a y : The Origin o f Dalton s Chemical Theory..., p. 37.
24 J. D a 11 o n : Experimental Enquiry into the Proportion o f the Several Gases or Elastic Fluids. Constituting Atmosphere. „Memoirs and Proceedings o f the Manchester Literary and Philosophical Society“ [2] 1805 no. 1 p. 244-258.
25 J. D a 11 o n : On the Absorption o f Gases by Water and Other Liquids. „Memoirs and Proceedings o f the Manchester Literary and Philosophical Society“ 1805 [2] no.l p. 271-287. Reprinted [W:] Foundation o f the Atom ic Theory. Edinburgh 1923 Alembic Club Rpt. No.2 p. 15-26.
26 A.T h a c k r a y : John Dalton. Critical Assessm ent o f His Life and Science, p.62. 27 H. H a r 1 1 e y , dz. cyt. p. 65.
28 H.E. R o s c o e and A. H a r d e n , dz. cyt. p. vii-ix. 29 Tamże, p. 26.
30 M.P. C r o s 1 a n d : Historical Studies in the Language o f Chemistry. London, Melbourne, Toronto 1962.
31 H.E. R o s c o e and A. H a r d e n , dz. cyt. p. 27. 32 Tamże, p. 27. 33 Tamże, p. 27-28. 34 Tamże, p. 28. 35 Tamże, p. 28. 36 Tamże, p. 31. 37 Tamże, p. 26-51. 38 Tamże, p. 41. 39 Tamże, p. 42. 40 Tamże, p. 45. 41 Tamże, p. 45. 42 Tamże, p. 46. 43 Tamże, p. 46.
44 J. D a 11 o n : On the Absorption o f Gases by Water and Other Liquids', cytuję za: H.M. L e i c e s t e r , H. K l i c k s t e i n (Eds.): A Source B o o k in C hem istry 1400-1900. First Edition. New York, Toronto, London 1952 p. 211; por. też A.J. R o c k e , dz. cyt. p. 25.
46 A. M e 1 d r u m : The Development o f the Atom ic Theory. „Memoirs and Procee dings o f the Manchester Literary and Philosophical Society“ 1911 vol. 55 no. 6 p. 3.
47 A. T h a c k r a y : John Dalton. Critical Assessment o f His Life a n d Science, p. 80. 48 T. T h o m s o n : System o f Chemistry. 3d ed. vol. Ill p. 423.
49 T. T h o m s o n : ^ H istory o f Chemistry. London 1831 vol. II p. 291-292. 50 T. T h o m s o n : ^ « Attempt to Establish the First Principles o f Chemistry by Ex perim ent. London 1825 vol. II p. 9-11.
51 T. T h o m s o n : A History o f Chemistry, p. 291-292; por. też A. T h a c k r a y : John Dalton. Critical Assessment o f His Life and Science, p.28-29.
52 E.L. S c o t t : Dalton and William Henry. W: D.S.C. C a r d w e l l (ed.): John Dalton a n d the Progress o f Science, p.232; por. też G. W i 1 s o n : Religio Chemici. London 1862 p . 304-364.
53 E.L. S c o 1 1 , dz. cyt. p. 238.
54 L.K. N a s h : The Origins o f Dalton’s Chemical Theory. „Isis“ 1956 vol. 47 p. 101-116. ■' A. T h a c k r a y : John Dalton. Critical Assessment o f His Life and Science, p. 29. 56 W.C. H e n r y : Memoirs o f the Life and Scientific Researches o f John Dalton. London 1854.
57 A . T h a c k r a y : John Dalton. Critical Assessment o f His Life and Science, p. 31. 58 Tamże, p.30-32.
59 M.J. N y e : From Chemical Philosophy to Theoretical Chemistry. Dynamics o f Matter and Dynamics o f Discipline 1800-1950. Berkeley, Los Angeles, London 1993 p. 164-179.
60 A.J. R o c k e , dz. cyt. p. 28; por. też A. M e 1 d ru m , dz. cyt., 1910-1911. 61 L.K. N a s h , dz. cyt. p. 101-116; por. też A.J. R o c k e , dz. cyt. p. 28.
62 A. T h a c k r a y : The Origin o f Dalton's Chemical Atomic Theory..., p. 35-54; tenże: The Emergence o f D a lto n ’s Chemical Atom ic Theory: 1801-08. „British Journal for the History o f Science“ 1966 no. 3 p. 1-23; tenże: Documents Relating to the Ori gins o f D a lto n ’s Chemical Atomic Theory. „Memoirs and Proceedings o f the Manchester Literary and Philosophical Society“ 1966 vol. 108 p. 2 1 ^ 2 ; tenże: Fragmentary Re mains o f John Dalton. „Annals o f Science“ 1966 vol. 23 p. 145-174.
63 T.M. C o l e , J r . : Dalton, M ixed Gases, and the Origin o f the Chemical Ato mic Theory, p. 117-130.
64 H. D e b u s : D ie Genesis von Daltons Atomtheorie. „Zeitschrift furphysikalische Chemie“ 1896 Nr 20 S. 359-376; 1897 Nr 24 S. 325-352; 1899 Nr 29 S. 266-294.
65 A.J. R o c k e , dz. cyt. p. 29.
66 J. D a 11 o n : A New System o f Chemical Philosophy. Part I. Manchester 1808 p .211-220.
67 Tamże, p. 1.
68 J.R. P a r t i n g t o n : ^ History o f Chemistry. Vol.III. p.800. 69 J. D a 11 o n : A New System o f Chemical Philosophy, p. 68. 70 Tamże, p. 68.
71 Tamże, p. 69. 72 Tamże, p. 70. 73 Tamże, p. 70.
Teoria atomistyczno-molekularna J. Daltona 47 74 Tamże, p. 188.
75 R. M i e r z e c k i : Historyczny rozwój pojąć chemicznych. Wydanie II poprawio ne. Warszawa 1987 s. 105.
76 J. D a 11 o n : A New System o f Chemical Philosophy, p. 72. 77 Tamże, p. 73-74. 78 Tamże, p. 75. 79 Tamże, p. 141-211. 80 Tamże, p. 212. 81 Tamże, p. 212-213. 82 Tamże, p. 213.
83 S. Z a m e c k i : M etodologiczne aspekty odkrycia p ra w stechiometrycznych. Subdziedzina chemii na przełom ie X V III i X IX w. „Kwartalnik Historii Nauki i Techniki“
1990 tom 35 s. 285-312.
84 S . T o ł ł o c z k o , W. K e m u l a : Chemia nieorganiczna łącznie z zasadam i chemii ogólnej. Wydanie jedenaste dawnego podręcznika L. B r u n e r a i S. T o ł - ł o c z k i . Warszawa 1956 s.78.
85 J. D a 11 o n : A N ew System o f Chemical Philosophy, p.214. 86 Tamże, p. 214-215.
87 Tamże, p. 219.
88 Por. R. M i e r z e c k i , dz. cyt. s. 110.
89 J. D a 11 o n : y4 N ew System o f Chemical Philosophy, p. 219. 90 Tamże, p. 219.
91 J. D a l t o n : ^ New System o f Chemical Philosophy. Part II. Manchester 1810 p. 276. 92 Tamże, p.546.
93 Tamże, p. 546-547. 94 Tamże, p. 547.
95 S. Z a m e c k i : Powstanie koncepcji atomistyczno-molekularnych w subdziedzi- nie chemii. Aspekty empiryczne i teoretyczne (książka w przygotowaniu do druku).
Stefan Zamecki
THE EMERGENCE OF THE ATOMIC-MOLECULAR CHEMICAL THEORY OF JOHN DALTON’S (1793-1810)
The article deals with the emergence o f the atomic-molecular chemical theory o f John Dalton’s, which according to the author can be dated to the years 1793-1810. The author interprets Dalton’s theory as atomic-molecular rather than just molecular, as is the case with most historians o f chemistry. The origins o f the theory - if we take only Dal ton’s work into account - are to be found in Dalton’s meteorological research, which he conducted at Kendal and later in Manchaster. This research resulted in a book by Dal ton entitled M eteorological Observations and Essays, which was published in 1793 in London. The author o f the current article analyses Dalton’s original publications from
the years 1793-1810, including his most important work: A N ew System o f Chemical Philosophy, mainly its first part of 1808 and the second part of 1810, in which can be found an elaborate presentation of the scientist’s atomic-molecular chemical theory. The main focus of the article is on substantive and methodological analyses of Dalton’s work; these are viewed against the background of other writings on Dalton’s achive- ments.
The article forms part of a larger project, involving a book currently under prepara tion: Powstanie koncepcji atomistyczno-molekulamych w subdziedzinie chemii. Aspekty empiryczne i teoretyczne [The Rise o f Atomic-M olecular Conceptions in the Subfield o f Chemistry. Empirical and Theoretical Aspects].