质量和比例

到19 世纪初，科学家已经确定了大约25 种元素，其中既包括已有数百年历史的金、汞和铜等金属元素，也包括一些新发现的元素，如在道尔顿实验之前就已被发现的氧元素。道尔顿认为，每种元素都有自己的原子类型。

胡言乱语的炼金术士

化学家经常与其他人分享他们的发现。他们互相验证对方的发现，以确保这些发现是正确的。炼金术士和现代化学家有很大的不同。

相比之下，炼金术士的主要目标是找到三种物质：喝了可以使人长生不老的灵丹妙药、吃了可以治愈所有疾病的灵丹妙药，还有哲学家所说的可以把任何金属变成金子的宝石。显然，如果找到这些物质，炼金术士就会变得非常富有和强大。因此，炼金术士更愿意将他们的工作保密。为了保密，他们使用奇怪的符号来记录事物。

最有影响力的炼金术士之一是阿拉伯·查比尔·伊本·赫扬（Arab Jabiribn Hayyan，721—815），又称格伯（Geber）。他的文章很混乱，经常互相矛盾。“胡言乱语”（gibberish）这个词就来自他的名字，意思是“胡说八道”。

这幅插图展示了一位被仪器、设备和魔法书包围着的炼金术士。炼金术士用这些来制造药水。18世纪，随着科学的发展，炼金术逐渐被化学和科学实验所取代。

约翰·道尔顿在1808 年创建的元素、化合物和元素符号表。每个圆形符号代表一个原子，这些符号组合起来可表示分子。

道尔顿发现的各种元素的主要区别是它们的质量（物体含有物质的多少）和密度（单位体积的某种物质的质量）。

为了计算出一种元素的质量，他使其与质量已知的另一种元素反应，然后称量新生成的化合物的质量，新生成的化合物增加的质量就是该元素的质量。他还计算出化合物中两种元素的质量比。

道尔顿还认为，化合物中各元素的质量比是一定的。例如，一种化合物可能含有等量的两种元素，或者其中一种元素的含量是另一种元素的两倍。然而，各种元素质量比的数值总是整数，一种元素的一个原子不可能与另一种元素的半个原子相连。

科学词汇

化学式：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子，如水的化学式为H2O。

元素符号：表示元素的字母，如氯的元素符号为Cl，而钠的元素符号为Na。

虽然道尔顿当时不知道原因，但他努力研究化合物中原子是如何排列的。等量的钠原子和氯原子反应时，会产生氯化钠。这是一种简单的化合物，钠原子和氯原子的比例是1∶1。然而，其他化合物中所含元素原子的比例就要复杂得多。例如，氢和氧生成水的这一过程需要的氢原子是氧原子的两倍，所以水中氢原子和氧原子的比例为2∶1。化学家用这些比例来解释分子的确切成分。与炼金术士一样，化学家也用符号来代表每一种元素，但是，他们选择了更容易理解的符号。