淺談道爾頓的原子學說 胡景瀚 國立彰化師範大學化學系 chingkth@cc.ncue.edu.tw n  定比定律、分壓定律和倍比定律 1799年，法國科學家約瑟夫·路易·普魯斯特（Joseph Louis Proust, 1754-1826）提出了「定比定律」（law of definite proportions），定比定律的內容是： 化合物的組成元素的質量比為定值。 英國科學家約翰·道爾頓（John Dalton, 1766-1844）（見圖一）在十九世紀初（1801年）發表了「分壓定律」（law of partial pressures）： 氣體混合物的總壓力等於組成氣體的分壓的和。 1804年，他又發表了「倍比定律」（law of multiple proportions），倍比定律的內容是： 如果兩元素可以形成不只一種化合物，化合物中相對於等重的第一種元素，另一種元素的質量成簡單整數比。   圖一：約翰·道爾頓 （圖片來源：https://en.wikipedia.org/wiki/John_Dalton） 同一時期，道爾頓研究了多種氣體在水中的溶解度，他對於不同的氣體在水中有不同的溶解度這個事實感到相當困惑。道爾頓的解釋是，不同的氣體各有不同的「最終粒子」（ultimate particles），粒子的質量和複雜度越大，在水中的溶解度就越大，這個解釋也是道爾頓原子學說的起點。[1] 道爾頓的想法，從比較物理觀點的粒子理論（氣體混合、氣體溶解度），逐漸演化成化學觀點的原子學說，描述分子的原子組成及化學反應。這一段思想轉化的過程是許多科學家和科學史家非常感興趣的。 道爾頓認為水由1個氧原子和1個氫原子組成，氨由1個氮原子和1個氫原子組成，根據水的氧和氫的質量百分比，以及氨中氮和氫的質量百分比，以當時的實驗數據，氫、氮和氧原子相對於氫原子的質量比為1 : 4.2 : 5.5。[2] 將三種氮的氧化物中氧的相對質量列出（以氮為4.2，分子式列於括號供參考，如表一所示： 表一：道爾頓認為三種氮的氧化物中氧的相對質量   N : O nitrous oxide (N2O) 4.2 : 2.4   4.2 + 4.2 : 4.8 […]