Atoom is een Grieksch woord, hetwelk een deeltje aanduidt, hetwelk voor geene verdere verdeeling vatbaar is. Volgens het gevoelen van Leucippus en Demócritus — later door Epicurus breedvoeriger ontwikkeld — zijn de atomen de kleinste en eenvoudige, onverdeelbare deeltjes, waaruit de stof bestaat. Zij worden voorgesteld als kleine, vaste, van alle poriën vrije ligchamen. Zij zijn zoo klein, dat men ze door verdeeling nimmer verkrijgen kan, en zij liggen buiten het bereik van de waarneming onzer zintuigen. Zij zijn aan geenerlei verandering onderworpen en vormen dus het blijvende te midden der algemeene verandering. Daarom zijn zij het ongeschapene. Tegen hen over, als de ontkenning tegenover de bevestiging, staat de ledige ruimte.
De eeuwige onvergankelijke atomen zijn het eeuwige, — en de ledige ruimte is het niet bestaande, schoon zij in werkelijkheid bestaat. Dit bestaan behoort tot de natuurlijke wijsbegeerte der Grieken, want volgens hen is de ledige ruimte evenzeer eene voorwaarde van het afzonderlijk bestaan der ligchamen als van hunne beweging. Deze laatste toch is verandering van plaats, en een atoom zou niet van plaats kunnen veranderen, zoo er geene opene plaats bestond, die door geen ander atoom was ingenomen — dat wil zeggen, indien er geene ledige ruimte was. Was er geene beweging, dan zou er geene verandering — geen ontstaan en vergaan — wezen. Eindelijk beroepen zich de voorstanders van de leer der atomen op het verschijnsel, dat men in dezelfde ruimte verschillende hoeveelheden stof besluiten kan, waaruit blijkt, dat er somtijds meer en somtijds minder tusschenruimten of poriën tusschen de stoffelijke bestanddeelen der ligchamen bestaan. Het aantal atomen is onbeperkt, terwijl de ledige ruimte oneindig is. Het ontkennen van het één zoowel als van het ander leidt tot ongerijmdheid. Eene oorspronkelijke eigenschap der atomen is de beweging; deze volgt de rigting der loodlijn en is voor alle even snel, schoon de zwaardere bij het ontmoeten van tegenstand met meer spoed hun weg vervolgen dan de ligtere. Zoo was het gevoelen van Leucippus en Demócritus, terwijl Epicurus aan de atomen de eigenschap toekende, om onder onbepaalde omstandigheden van de loodregte rigting af te wijken, omdat hij anders de wording van alles niet uit de atomen verklaren kon.
De atomen onderscheiden zich door grootte en gedaante. In beide bestaat eene eindelooze verscheidenheid. Dit alles is, in verband met de ledige ruimte, voor Epicurus voldoende, om de wording, de inrigting en het leven der dingen te verklaren. De voorwerpen zijn verschillend wegens de grootte, gedaante en rangschikking der atomen en wegens het aantal van deze. Daar de atomen niet in elkander kunnen indringen, zoo zijn de door hen gevormde dingen aggregaten en conglomeraten (zamenvoegselen). De eigenschappen der dingen worden uit de atomen afgeleid. Smaak, kleur, hardheid enz. ontstaan uit den toestand der zamenstellende atomen. Zoo is de bittere smaak van den alsem afkomstig van haakvormige atomen, die de tong kwetsen, en de zoete smaak van honig van kleine, bolvormige atomen, die het gehemelte streelen. Ook het vuur ontstaat door kleine, bolvormige atomen. De overeenkomst van het vuur en den bol is gelegen in beider bewegelijkheid. Gelijk de atomen ligchamen vormen, zoo vormen deze werelden. Het Heelal is onbegrensd, want men kan het zich niet alg begrensd voorstellen. Gelijk door de vereeniging van verschillende atomen in onderscheidene verhoudingen eene verbazende verscheidenheid van ligchamen geboren wordt, zoo ontstaat door eene dergelijke zamenvoeging van ligchamen eene oneindige verscheidenheid van werelden. De atomen vereenigen zich van zelf, omdat zij met de eigenschap der beweging zijn bedeeld, maar die vereeniging is aan geenerlei noodzakelijkheid onderworpen, zoodat zij toevallig tot stand komt. Niet alle atomen kunnen zich echter met al de overige vereenigen: de gelijksoortige voegen zich bij elkaar, de tegenovergestelde stooten elkander af. Worden en veranderen is niets anders dan eene wijziging van de onderlinge verhouding der atomen. De atomen vereenigen zich en gaan weder vanéén, en hierbij vervult het toeval eene belangrijke rol.
Volgens het gevoelen van hen, die op het gebied der zielkunde (psychologie) tot de voorstanders van de leer der atomen behooren, is ook de gedachte iets stoffelijks en het denken een stoffelijk verloop. Zij meenen den stoffelijken aard der ziel te bewijzen door op te merken, dat deze lijdt en werkt. Onligchamelijk toch is uitsluitend het ledige, hetwelk niet lijden of werken kan, maar alleen gedoogt, dat de ligchamen er zich in bewegen. Is de ziel ligchamelijk, dan moet zij uit atomen zamengesteld wezen, en daar wij in onze voorstellingen, gewaarwordingen, wenschen en gedachten eene verbazend snelle afwisseling ontwaren, moeten die atomen zeer glad, fijn en rond wezen, om geschikt te zijn voor die snelle bewegingen. De voorstellingen der ziel bestaan uit eene fijne stof, die zich in de ziel ophoopt en rangschikt; want van de voorwerpen, die wij waarnemen, scheiden zich uiterst fijne, zamenhangende deeltjes af, welke de gedaante dier voorwerpen vormen. Zij stroomen door de zintuigen in de ziel en doen er waarnemingen, voorstellingen en gedachten ontstaan. De voorstellingen der verbeelding zijn eigenlijk niet onderscheiden van die der zinnelijke waarneming; zij zijn fijner en minder scherp begrensd. Gedurende den droom werken die beelden in onze ziel, evenals bij het waken.
Ziedaar eene beknopte voorstelling van de atomenleer der Ouden.
In den nieuweren tijd heeft de natuurkundige wetenschap, bepaaldelijk de scheikunde, eene atomenleer verkondigd, welke eenigzins op die der Ouden gelijkt, maar zich tevens daarvan onderscheidt, doordien zij bij het ontstaan van scheikundige verbindingen bepaalde, onveranderlijke verhoudingen aanwijst, volgens welke de enkelvoudige stoffen zich verbinden. Ook zij loochent de eindelooze deelbaarheid der stof en stelt deze zamen uit verbazend kleine, enkelvoudige, ondeelbare deeltjes van verschillende grootte en gewigt en waarschijnlijk van bolvormige gedaante. — Eene andere wijze van voorstelling — de dynamische — is die van Kant. Deze beschouwt de stof als het resultaat van elkander in bedwang houdende krachten, van de aantrekkende en afstootende kracht, waarbij de elementen elkander doordringen. Dit wordt door de atomistische theorie verworpen. Volgens Berzelius ontstaat de vereeniging der atomen, die door de medewerking der electriciteit tot stand komt, door eene naastelkaârplaatsing dier kleinste deeltjes, waardoor bij gelijksoortige een mechanische zamenhang (cohaesie) en bij ongelijksoortige eene chemische verbinding geboren wordt.
Die vereeniging geschiedt volgens vaste verhoudingen. Somtijds verbindt zich één atoom eener enkelvoudige stof met 1,2,3 enz. atomen eener andere enkelvoudige stof, — somtijds verbinden zich ook 2 atomen van de ééne met 3 of 5 atomen van de andere. In het eerste geval is doorgaans de eenheid het electropositieve, en het veelvoud het electronegatieve element. In het tweede geval vindt men gewoonlijk 2 atomen van het electropositieve en 3 of 5 atomen van het electronegatieve element voorhanden. In ammoniak zijn volgens de eerste wet 1 atoom stikstof en 3 atomen waterstof, —in het water- vrij salpeterzuur 2 atomen stikstof en 5 atomen zuurstof. Die oorspronkelijke atomen, door wier vereeniging naar bepaalde verhoudingen de ligchamen ontstaan, vormen zamengestelde atomen van de eerste orde.
Vereenigen zich deze weder, dan zijn de hieruit voortkomende ligchamen atomen van de tweede orde enz. Een zamengesteld atoom wordt, even als.het enkelvoudige, als ondeelbaar aangemerkt. Tot hoe hooge orde de natuur opklimt, is onbekend. Tot opheldering diene het volgende: zwavelzuur, kali en aluinaarde behooren tot de eerste orde, omdat zij uit het radicaal en uit zuurstof bestaan. Verbindt zich het zwavelzuur met de beide andere stoffen, dan verkrijgt men zwavelzuur kali en zwavelzure aluinaarde, — dus zamengestelde atomen der tweede orde, en als men deze twee verbindt, dan komt er zwavelzure kali-aluinaarde aluin, — dus zamengestelde atomen der derde orde.
De verhoudingen, waarin zamengestelde atomen zich verbinden, worden bepaald door de omstandigheid, dat de bestanddeelen een gemeenschappelijk element bezitten, doorgaans van electronegatieven aard, en wél zóó, dat de hoeveelheid daarvan in het ééne tot de hoeveelheid daarvan in het andere in dezelfde verhouding staat als het cijfer 1 tot de cijfers 1, 2, 3, 4, 5, 6 enz. of als 3 tot 2, — zeer zelden als 3 tot 4 of als 5 tot 2, 3, 4, 6. De eerste verhouding ontwaart men bij 9/10de der bekende verbindingen, bijvoorbeeld in zwavelzuur kali, waarin de verhouding van de zuurstof van het kali tot die van het zwavelzuur is als 1 tot 3. Gelijk de enkelvoudige stoffen zich in vaste gedaante verbinden volgens het gewigt, zoo vereenigen zij zich in gasvormigen toestand volgens het volumen. Intussehen gelden de medegedeelde wetten ook voor de gassen, hoewel deze zich daaraan bij hunne verbinding somtijds schijnen te onttrekken, omdat zij dan wel eens digter worden en eene volumenvermindering ondergaan — ’t geen voor de atomistische theorie van Berzelius een onoplosbaar raadsel is.
Volgens de electrochemische theorie bezit ieder atoom eene electrische polariteit, ’t geen uit de door Erman ontdekte unipolariteit voortvloeit. Dat wil zeggen: gelijk de ééne pool van een magneet sterker kan wezen dan de andere, zoo heeft ook bij de electrische polariteit der atomen één der beide polen de overhand, en hierdoor ontstaat het verschil van electriciteit. Nu zou men meenen, dat de onderlinge verwantschap der atomen afhankelijk was van hunne tegenovergestelde electriciteiten. Dit is echter niet altijd het geval, daar niet zelden atomen met dezelfde electriciteit, zooals zuurstof en zwavel, zich veel inniger verbinden, dan andere met tegenovergestelde electriciteiten. Hierdoor komt men tot het besluit, dat de verwantschap der ligchamen niet enkel berust op het verschil van electriciteit, maar voornamelijk op de sterkte (intensiteit) hunner polariteit.
Daarom ontwaart men niet alleen eene sterke verwantschap bij ligchamen met tegenovergestelde electriciteiten, zooals zuurstof en de radicalen der vaste alkaliën, maar ook bij ligchamen met gelijke, maar zeer sterke electriciteit, zooals bij de reeds genoemde zuurstof en zwavel, die bovenaan staan op de lijst der electronegatieve zelfstandigheden. De graad van intensiteit is intusschen zeer veranderlijk en hangt af van de warmte. Wanneer twee ligchamen op het punt zijn om zich met elkander te verbinden, dan moeten er tegenovergestelde electriciteiten vrij wezen. Dit is ook het geval bij ligchamen met dezelfde electriciteit. Al heeft ook bij zwavel de electronegatieve pool verreweg de overhand, toch voldoet bij de verbinding met de desgelijks electronegatieve zuurstof hare zwakkere positieve pool aan dien eisch. — Om eene verbinding tot stand te brengen zal volgens den regel “corpora non agunt nisi soluta (alleen opgeloste ligchamen werken op elkander)” althans één der twee ligchamen vloeibaar moeten wezen. Hierdoor ontvangen de atomen van het vloeibare ligchaam zooveel bewegelijkheid, dat zij zonder moeite de tegenovergestelde polen der atomen van het andere ligchaam kunnen opzoeken en zoo digt tot hen naderen, dat zij in elkanders electrische spheer komen — want alleen hier kan eene verbinding plaats grijpen.
De chemische verbinding bestaat dan in eene evenwigtsherstelling der tegenovergestelde electriciteiten. De warmte en het vuur, die zich daarbij ontwikkelen, ontstaan door het overspringen van tallooze electrische vonkjes, en daar het wezen der electrische vonk nog geenszins verklaard is, mag men vermoeden, dat licht en warmte in het algemeen niets anders zijn dan electrische verschijnselen. De electrochemische theorie weet geene verklaring te geven van de verschijnselen der kracht van zamenhang (cohaesie), bijvoorbeeld van hardheid, weekheid, taaiheid, broosheid enz. Daarentegen verklaart zij de keurverwantschap zeer natuurlijk door de sterkere electrische polariteit, waardoor sommige ligchamen zich onderscheiden. Door de scheiding der ligchamen herkrijgen de bestanddeelen hunne voormalige electriciteit, zoodat zij nieuwe scheikundige verbindingen kunnen aangaan.
Door latere ontdekkingen in de natuurkunde (physica), vooral in het hoofdstuk over de warmte, en door nadere scheikundige onderzoekingen heeft de atomistische theorie eene belangrijke wijziging ondergaan. Wordt een ligchaam aan den invloed van werktuigelijke krachten onderworpen, dan kan het steeds in kleinere deelen verdeeld worden. Deze deelbaarheid is evenwel begrensd; men verkrijgt ten slotte deeltjes, die voor werktuigelijke verdeeling onvatbaar zijn, waarvan eene verdeeling door mechanisch werkende hulpmiddelen zelfs niet denkbaar is. De zoo verkregene stofdeeltjes bestempelt men met den naam van moleculen (zie onder dit woord). Men beschrijft dus eene molecule door te zeggen, dat zij de kleinste hoeveelheid van eene stof is, die op zich zelve kan bestaan.
In het begrip van eene molecule ligt in het geheel niet, dat zij volstrekt ondeelbaar is. Behalve de werktuigelijke krachten zijn er andere, welke op de stof kunnen werken met die uitkomst dat er verdeeling ontstaat. Werkt zulk eene kracht op de moleculen van eene stof, dan kunnen zij ontbonden worden in kleinere deeltjes, die atomen worden genoemd en waaraan het denkbeeld van volstrekte ondeelbaarheid is verbonden. Deze atomen kunnen niet afzonderlijk bestaan; worden de atomen van eenige moleculen van elkander gescheiden, dan vereenigen zij zich terstond weder, maar zij worden dan dikwijls op eene andere wijze gerangschikt, en er ontstaat eene nieuwe stof.
De atomen, die eene zekere molecule zamenstellen, kunnen onderling gelijk zijn, dan vormen zij eene stof, die de scheikunde als enkelvoudig, als een element beschouwt; of de atomen van zekere molecule zijn ongelijk, dan ontstaat er eene scheikundige verbinding, eene zamengestelde stof. Omdat aan atoom het denkbeeld van ondeelbaarheid is verbonden, kan in eene scheikundige verbinding nooit minder dan één atoom van een der zamenstellende elementen voorkomen; ook zullen de veelvouden steeds in geheele getallen moeten zijn. De scheikunde noemt dan een atoom de kleinste hoeveelheid van eene enkelvoudige stof, die in eene verbinding kan voorkomen. De: kracht, waardoor de atomen zoodanig vereenigd worden, dat er moleculen ontstaan, is dezelfde, die scheikundige verbindingen tot stand brengt; zij wordt verwantschap, affiniteit genoemd. Worden moleculen tot één geheel, tot één ligchaam vereenigd, dan blijven zij bij elkander door die kracht, welke in de natuurkunde cohaesie wordt geheeten.
De nieuwere natuurkunde heeft als eene harer waarschijnlijke uitkomsten gevonden, dat bij gassen, die onder gelijke omstandigheden van druk en temperatuur verkeeren, gelijke ruimten (volumina) een gelijk, aantal moleculen bevatten. Wordt dit in verband gebragt met een aantal waarnemingen van de scheikunde, dan komt men tot de uitkomst, dat eene molecule van eene enkelvoudige stof (element) meestal gevormd is door de verbinding van twee atomen.
Om het aantal atomen in eene zamengestelde molecule te ontdekken gebruikt de scheikunde verschillende methoden. Eene zeer gewone is deze, dat de volumina volgens welke zich de bestanddeelen van een ligchaam verbinden, in gasvormigen staat worden gemeten. Zij is dan alleen mogelijk, wanneer men de enkelvoudige ligchamen, wier volumen men meten wil, afzonderlijk en in de gedaante van gas verzamelen kan. Meer ingewikkelde methoden zijn in de grootere leerboeken van scheikunde beschreven.
Bij de bepaling van het aantal atomen komt de isomorphie (gelijkvormigheid) zeer te stade; want ligchamen , die bij kristallisatie denzelfden vorm aannemen, zijn op dezelfde wijze zamengesteld. — Het.gewigt der atomen wordt regtstreeks gevonden door de enkelvoudige stoffen in gasvormigen toestand te wegen en haar soortelijk gewigt onderling te vergelijken, waarbij het gewigt van waterstof of zuurstof als eenheid wordt aangenomen. Daar deze methode zeer goed op: de bepaling van het atoomgewigt van zuurstof, waterstof, stikstof en een aantal andere kan worden toegepast, maar bij vele enkelvoudige ligchamen aan groote bezwaren onderhevig is, analyseert men doorgaans met de grootst mogelijke naauwkeurigheid eenige verbindingen dezer ligchamen. Zoodra men hierdoor de zamenstelling eu het aantal atomen dier verbindingen kent, vindt men het gewigt van het radicaal door eene zeer eenvoudige berekening. Bestaat bijvoorbeeld eene verbinding uit 3 atomen zuurstof en 1 atoom radicaal, dan is de gewigtsverhouding van 1 atoom zuurstof tot 1 atoom radicaal dezelfde als die van 1/3 der gevondene hoeveelheid zuurstof tot de geheele gevondene hoeveelheid radicaal.
De oplossing van een vast ligchaam in eene vloeistof gaat geenszins — zooals de scheikundige verbinding — van eene evenwigts- herstelling der electriciteiten of van de verwantschap vergezeld, want het opgeloste ligchaam behoudt zijne scheikundige eigenschappen, welke bij het chemischverbonden ligchaam onmerkbaar worden en eerst bij de scheiding weder te voorschijn treden. Voor eene oplossing gelden ook niet de vroeger vermelde veelvoudsverhoudingen; zij bestaat enkel in eene symmetrische groepéring der moleculen. De moleculen van het opgeloste ligchaam plaatsen zich regelmatig tusschen de moleculen der vloeistof, wier tusschenruimten er tevens door uitgezet worden, zoodat het volumen der vloeistof er grooter door wordt. Elke molecule der vloeistof is door een gelijk aantal moleculen van het opgeloste ligchaam omgeven , en als men verschillende zelfstandigheden in dezelfde vloeistof oplost, dan wordt het zamenstel nog ingewikkelder. Natuurlijk kan de wijze, waarop de moleculen van verschillende stoffen zich in de tusschen- ruimten der vloeistof plaatsen, verschillend wezen, maar zij is voor dezelfde stof altijd volkomen regelmatig. Het opslorpen van gassen door poreuse ligchamen kan men op dezelfde wijze verklaren.
De atomen-leer der Ouden, afkomstig van Demócritus en Epicúrus, vindt men voorgesteld door den Romein Lucretius in zijn gedicht “Over de natuur der dingen (De rerum natura)” en is later verdedigd door Gassendi. De natuurkundige wetenschap heeft haar van den tijd van Newton af (Principia philosophiae naturalis) op den voorgrond gesteld, totdat Kant, Schelling en Fichte opgetreden zijn als voorstanders der dynamische leer. De grondslagen der atomenleer zijn: de stof bestaat uit onnaspeurlijk kleine, ondeelbare en ondoordringbare deeltjes, — die deeltjes zijn gelijksoortig, maar onderscheiden zich alleen door verschil van gedaante, terwijl zij bij hunne vereeniging tot ligchamen door grootere of kleinere tusschenruimten gescheiden zijn. Daarentegen beriep zich Kant op de oneindige deelbaarheid der ruimte, welke door het uitzettend vermogen der stof wordt gevuld en op de oneindige deelbaarheid der stof en verbond daarmede het juiste denkbeeld van een wederzijdsch doordringen bij scheikundige verbinding, schoon hij hiervan weinig partij trok, omdat hij er door onjuiste redeneringen toe gekomen was.
Het verschil van digtheid der ligchamen — het steunpunt van de leer der atomen en der ledige ruimte — zocht hij te verklaren door de volgende onderstelling: De graad der aantrekkingskracht is afhankelijk van de hoeveelheid stofdeeltjes der aantrekkende ligchamen. De graad der afstootende kracht kan bij ligchamen met dezelfde hoeveelheid stofdeeltjes verschillend wezen. Dit laatste is de oorzaak van het verschil hunner digtheid. — Een middelweg tusschen de atomenleer en de dynamische theorie is ingeslagen door Herbart.
De leer van de beperkte deelbaarheid der stof, en dus van het bestaan van moleculen en atomen, is niets anders dan eene onderstelling , die in hare uiterste consequentie tot ongerijmdheden kan voeren en op verre na niet alle verschijnselen verklaart. Toch is het eene waarheid, dat niemand ooit op eene bevredigende wijze de eigenschappen en verschijnselen der ligchamen heeft voorgesteld zonder het bestaan van atomen aan te nemen. Wanneer men in het midden laat, of de oneindig kleine, ondeelbare deeltjes inderdaad de oorspronkelijke deeltjes of de ware atomen zijn,— wanneer men tevens bedenkt dat het bestaan dier deeltjes enkel eene onderstelling is, gelijk alles wat betrekking heeft op het inwendig zamenstel der ligchamen, dan kan men gerust van atomen spreken.
Doorgaans zal men zich met de daarmede verbondene voorstellingen vrij wat beter kunnen vereenigen, dan met de verklaringen der dynamische theoriën, welke de zwarigheden ontduiken, maar niet opheffen en doorgaans zóó in het onbepaalde zweven, dat zij niet toepasselijk zijn op bijzondere gevallen. Wat door den scheikundige doorgaans een atoom of een atoomgewigt wordt genoemd, is geenszins een afzonderlijk atoom of het gewigt daarvan, maar eene massa van vele atomen, eene bepaalde gewigtsmassa, zoodat hij in den regel de woorden kleinste deeltjes en verbindingsgewigt gebruikt.
Men noemt de tegenwoordige scheikundige atomenleer ook stoechiometrie.
