Apróságok

Az elsõ kémiaórák után mindenki le tudja darálni a "kémiai atomot" alkotó részecskék, az elektron, a neutron és a proton nevét. (A "fizikusok atomja" persze bonyolultabb, sokkal több részecskébõl áll.) Egy ír fizikus, George Johnstone Stoney javasolta 1891-ben, hogy az elektromos áramot hordozó részecskék elektromosságának egysége legyen az elektron, de hamarosan magukat a részecskéket nevezték elektronnak. A szó a borostyán görög nevébõl, az elektronból származik. Igen régen, már a Kr. e. 600-as években is tudták, hogy a ruhával megdörzsölt borostyán vonzza a tollpihét, a gyapjúszálat. William Gilbert (1544–1603), I. Erzsébet angol királynõ orvosa vetette fel, hogy azt a vonzóerõt, amely a borostyán vagy más anyagok dörzsölésekor keletkezik, nevezzék elektromosságnak. (A pozitív "elektronokat", a pozitronokat 1932-ben fedezte fel egy amerikai fizikus, Carl Anderson.)

A proton neve abból az elgondolásból származik, amelyet William Prout fogalmazott meg 1815-ben: eszerint minden atom  hidrogénatomokból épül fel. Ezért Prout az elsõdleges anyag görög neve, a "próté hülé" alapján  a hidrogént  protilnak nevezte el. J. J. Thomson 1896-ban kimutatta, hogy a hidrogén egy kicsi és könnyû negatív részecskébõl (az elektronból) és egy nehéz, pozitív töltésû részecskébõl áll. Ennek a részecskének a "nucleus" (mag) nevet adták. A szó a diót jelentõ latin nuxból, illetve a dióbelet és magot jelentõ nucleusból ered. A "nucleus"-t elõször a sejtek közepén lévõ anyag megnevezésére használták, azután alkalmazták csak az atomokra. (A magyarban is meggyökeresedett nukleon, nukleáris, nukleinsav, nukleofil szavak ugyancsak a nucleusból származnak.) A különbözõ elemek esetében a mag pozitív részecskéinek a száma – a rendszám – eltérõ. Moseley mutatta ki 1913-ban, hogy az elemeknek nem az atomtömegük, hanem a rendszámuk az alapvetõ jellemzõjük. Ernest Rutherford a mag pozitív töltésû részecskéjére a prouton és a proton nevet javasolta (Prout tiszteletére). Tudjuk, hogy a protont fogadták el, és az atomon belüli részecskék neve azóta "-on"-ra végzõdik.

Szintén Rutherford gondolt elõször arra, hogy az atommagban semleges részecskének is kell lennie; James Chadwick 1932-ben bizonyította be kísérleti úton a neutron létezését. A neutron neve a latin neuter (semleges) szóból származik. A fizikusok megjósolták és fel is fedezték a "kis neutront", amelyet Enrico Fermi neutrínónak nevezett el.

Az atom szó az ókori görögökhöz vezet bennünket vissza. Az atomosz oszthatatlant jelent – Leukipposz és Démokritosz úgy gondolta, hogy minden anyag kis, oszthatatlan atomokból épül fel. Bár ez az elképzelés újra meg újra felszínre került az évszázadok folyamán, John Dalton élesztette fel újra, és õ kísérletekkel is alátámasztotta. Az ismert kémiai jelenségekre apró részecskék – atomok – feltevésével keresett magyarázatot. Arra a következtetésre jutott, hogy minden elemnek megvan a jellegzetes atomja, és az atomok kombinációiból új anyagok keletkezhetnek. Ma már tudjuk, hogy az atomok nem oszthatatlanok, hiszen egyes atomok spontán elbomlanak (a radioaktiv sugárzás során), és szét is hasíthatók. De kémiai szempontból az atomok úgy viselkednek, mintha oszthatatlanok lennének.
 

Amadeo Avogadro  John Dalton Svante Arrhenius

Az atomokból nagyobb részecskék, molekulák képzõdnek. A latin moles tömeget, a moleculus kis tömeget jelent. A molekula szót kis, láthatatlan részekre, az anyagok, elsõsorban a gázok komponenseire használták. Amadeo Avogadro 1811-ben írta le, hogy bármely gáz adott térfogata – azonos hõmérsékleten és nyomáson – ugyanannyi molekulát (részecskét) tartalmaz. Ezt az összefüggést ma Avogadro-törvénynek nevezzük, bár a vegyészek csak több évtized elteltével fogadták el Avogadro gondolatát.

Michael Faraday az elektrolízis vizsgálatakor fedezte fel, hogy a semleges molekulák a vízben olyan részecskékre válnak szét, amelyek különbözõ elektródok felé vándorolnak. A mozgó részecskéket ionoknak nevezte el a görög ion (vándorló) szó alapján. A katód felé haladó ionok a kation, az anód felé vándorlók az anion elnevezést kapták. Arról azonban, hogy ezek az ionok mibõl állnak, semmit sem tudtak, amíg Svante Arrhenius, egy svéd kémikus be nem nyújtotta doktori disszertációját az Uppsalai Egyetemen 1884-ben. Arrhenius szerint a molekulák pozitív vagy negatív töltésû atomokra vagy atomcsoportokra bomlanak el a vízben, s így keletkeznek a kationok és az anionok. Arrhenius ötletét nevetségesnek tartották – ki hallott már elektromos töltésû atomokról? – és a szerzõ alig csúszott át a vizsgán. Néhány év múlva, 1903-ban mégis Nobel-díjjal tüntették ki az elektrolitos disszociáció elméletéért, amelyet doktori disszertációjában fejtett ki elõször, mert idõközben a fizikusok felfedezték az elektront, és Avogadro elképzelését egyáltán nem találták már furcsának.
 


Education in Chemistry
Chemlingo
Peter Childs sorozata
A szerzõ e-mail címe: Peter.Childs@ul.ie
honlapja: http://www.ul.ie/~childsp/

Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/