¿Quién fue Jhon Dalton y su teoría del Átomo?

La teoría del átomo sólo se pudo comprobar hasta 1803, cuando un científico inglés demostró su veracidad. John Dalton nació en 1766 en Eaglesfield, Inglaterra, hijo de una familia Pobre. Su genio para las matemáticas era tan que su pueblo le permitió establecer su propia escuela a los 12 años de edad. Más tarde fue profesor de matemáticas y ciencias en la universidad de Manchester, pero su gran pasión solar meteorología. Sus estudios sobre la atmósfera de la tierra fueron los que dieron origen al hallazgo más importante en la historia de la química: El descubrimiento del átomo.

¿Cómo las investigaciones de Dalton sobre meteorología dieron origen a la teoría del átomo?

  Dalton sentía fascinación por la atmósfera de la Tierra. Calificaba al aire de "fluido elástico" y fabricó sus propios instrumentos meteorológicos, como barómetros, termómetros y pluviómetros (medidores de la lluvia). Durante 57 años, diariamente llevó a cabo mediciones del aire y anotó sus hallazgos en cuadernos. En total, registró más de 200 mil observaciones sobre el estado de la atmósfera en esos cuadernos; la última, el día de su muerte. En la época de Dalton, los científicos sabían que el aire se componía de oxígeno y nitrógeno junto con pequeñas cantidades de bióxido de carbono y vapor de agua. Dalton colectó cientos de muestras de aire en toda Inglaterra, en las cimas de montañas, valles y ciudades. Analizó estas muestras y descubrió que la composición era la misma en todos los casos. Le extrañaba que el gas más pesado, el bióxido de carbono, no se asentara en los lugares de poca altitud. Dalton realizó experimentos en los que separó los gases más ligeros de los más pesados y los colocó en frascos. Después volteó el frasco con el gas más ligero y lo acomodó sobre el frasco que contenía el gas más pesado, de manera que las dos aberturas quedaran comunicadas. En todos los casos, el gas más pesado no permanecía en el fondo; los dos gases se mezclaban de inmediato. Esto condujo a Dalton a establecer la teoría de las presiones parciales. Esta teoría afirma que las partículas de un gas se mezclan con facilidad con las de otro gas, pero las partículas de un mismo gas no se combinan fácilmente. La teoría de Dalton confirmaba su convencimiento en la existencia del átomo, pero deseaba  más. Quería pesar los átomos para probarla.

¿Cómo fue capaz Dalton de pesar los átomos?

No pudo. Todavía faltaba 100 años para que el mundo dispusiera la tecnología para lograrlo, pero Dalton hizo lo más parecido a ello: Determinó el peso relativo de los átomos. Dalton empezó por recurrir a estudios previos.

En 1799, el químico francés Joseph Louis Proust siguió los pasos de Antonie Lavoisier y empezó a determinar el peso de compuestos químicos. Por ejemplo, descubrió que siempre que se combina cobre, oxígeno y carbono para formar carbonato de cobre, lo hacen en la misma proporción en peso. La mezcla siempre consistía en cinco unidades de cobre, cuatro unidades de oxígeno y una unidad de carbono. Analizó otros compuestos y observó el mismo efecto. Proust llamó a su descubrimiento la ley de las proporciones definidas. Según Dalton, esto era otro indicio de la existencia de las partículas indivisibles o átomos. Para cambiar la proporción, se necesitaría cortar o dividir las partículas de uno de los elementos, pero, sin lugar a dudas, esto no era posible. Dalton estudió otros compuestos. Encontró que el bióxido de carbono se componía de tres unidades de carbono y ocho unidades de oxígeno. El monóxido de carbono constaba de tres unidades de carbono y cuatro unidades de oxígeno. Recordó el carbonato de cobre de Proust y la proporción 4:1 de oxígeno y carbono. En todos los compuestos que analizó, siempre encontró proporciones de números enteros, nunca fracciones. Después de todo, Demócrito hubiera sido el último en reír. Para determinar el peso atómico de los elementos, Dalton tomó el elemento más ligero conocido, el hidrógeno, y le asignó un peso de uno. Después empezó a pesar compuestos como el agua y encontró las relaciones de los pesos de los elementos que los componen. Unos sencillos cálculos matemáticos le dieron el peso atómico relativo de los 21 elementos conocidos en ese entonces. La misma fórmula podía aplicarse para determinar el peso atómico de cualquier elemento que se descubriera y todavía faltaban muchos.

¿Qué establece la teoría atómica de Dalton?

Ahora, Dalton estaba convencido de contar con suficientes pruebas para respaldar una teoría atómica. Para 1803, daba conferencias sobre su teoría y en 1808 había publicado sus hallazgos. Su teoría atómica plantea lo siguiente: toda la materia se compone de pequeñas partículas indivisibles llamadas átomos. Los átomos de elementos diferentes tienen propiedades distintas, pero todos los átomos de un mismo elemento son idénticos. En las reacciones químicas, participa el átomo completo. Los átomos no cambian cuando pasan a formar parte de compuestos químicos. No es posible crear ni destruir átomos. Lavoisier demandaba que la química se convirtiera en una ciencia cuantitativa una ciencia en la que las teorías se sustentaran en mediciones cuidadosas. Con la teoría atómica, Dalton dio un gran paso en este sentido. De inmediato la comunidad científica lo llenó de elogios. Recibió la medalla de la Real Sociedad de Inglaterra y fue electo miembro de la Academia Francesa de Ciencias. Había revelado los primeros secretos del átomo. Ni por un momento hubiera podido imaginar la energía increíble que se hallaría 140 años más tarde en esta diminuta partícula, con el descubrimiento de la energía atómica.