Biografía de John Dalton y su teoría atómica

Conoce a continuación todo lo relacionado con la vida y obra de uno de los químicos y matemáticos de origen británicos más emblemáticos e influyentes de todos los tiempos como lo fue John Dalton, famoso por hacer el modelo atómico. No se lo pierda!!

Dalton

En nuestro artículo de hoy conocerás más acerca de la vida y trayectoria de uno de los personajes más influyentes de todos los tiempos como lo fue John Dalton, conocido por sus aportes en áreas como la química, matemática y por ser un respetado naturalista. Nacido en Reino Unido, Dalton se convirtió en uno de los más grandes químicos y físicos británicos debido a sus grandes contribuciones realizadas.

Dalton nació un seis de septiembre del año 1766 en la localidad de Eaglesfield en Cumberland, actualmente Cumbria y saltó a la fama mundial debido a su aporte en cuanto al modelo atómico, además de su popular tabla de pesos relativos de los elementos, que ayudaron en gran medida a establecer las bases de la química moderna. Se podría decir que fueron algunas de sus más destacadas contribuciones.

Pero John Dalton también se dio a conocer por otros trabajos importantes, tal es el caso del daltonismo. A él se le atribuye el haber descrito tal modelo, que como muchos sabrán, se trata de un defecto visual relativo a la percepción de los colores que padecía y que lleva su nombre. Un dato curioso relacionado con el daltonismo que sufría Dalton.

Un grupo de destacados científicos británicos tuvieron la ardua labor de analizar los ojos y el ADN de John Dalton casi un siglo después de ocurrida su muerte. El estudio reveló que el analista y químico sufría un daltonismo de tipo deuteranopo el cual le imposibilitaba detectar con claridad el color verde, un dato que muchos de sus seguidores no conocían.

Biografía de John Dalton

En ésta parte de este interesante artículo te vamos a mostrar algunos datos relacionados con los primeros años de vida del destacado químico y matemático británico John Dalton, ampliamente conocido en el mundo por su Teoría atómica, la ley de proporciones múltiples, la ley de Dalton de presiones parciales y el Daltonismo. Sobresalió en áreas de la química, física y meteorología.

Primeros años

De acuerdo a la biografía de John Dalton, su nacimiento quedó registrado un seis de septiembre del año 1766 en una localidad de nombre Eaglesfield situada en Cumberland, actualmente Cumbria. En ese lugar comenzaría la historia de vida de uno de los personajes de la investigación más influyentes e importantes de todos los tiempos.

Dalton tuvo la fortuna de nacer en el seno de una familia consolidada y de principios. Sus padres fueron Deborah Greenup y Joseph Dalton, éste último se dedicaba a realizar trabajos como tejedor. Se tiene el conocimiento que su familia era de bajos recursos económicos y junto a él nacieron otros cinco hermanos, pero lastimosamente solo lograron sobrevivir dos: Jonatan, mayor que Dalton, y Mary, de quién no se sabe con claridad su fecha de nacimiento.

En sus primeros años formación académica, John Dalton ingresó por orden de sus padres a una institución educativa donde comenzó a recibir aprendizaje en el área de las matemáticas, demostrando desde un principio su impresionante talento para los números. Su habilidad en las matemáticas le bastó para que a sus doce años, pudiera ayudar desde el punto de vista económico a su familia, dando clases a otros compañeros de escuela.

Sus primeras clases de matemáticas las dictaba desde su propio hogar pero después Dalton las empezó a dictar en el templo cuáquero. A pesar de todo el esfuerzo que él hacía para ayudar económicamente a su familia, los ingresos no eran suficientes para el sostenimiento del hogar. Por esa razón tuvo que buscar otras fuentes de ingresos, por ejemplo, comenzó a hacer labores agrícolas.

Se mantuvo realizando trabajos agrícolas hasta aproximadamente la década de 1781, año en el cual decide asociarse con su hermano mayor llamado Jonathan, quién colaboraba con uno de sus primos en llevar una escuela cuáquera ubicada en las cercanías de Kendal. Con éste nuevo empleo, las cosas económicas comenzaron a mejorar un poco dentro de su familia.

Cerca del año 1970, el joven John Dalton comenzó a evaluar la idea de empezar su formación profesional en áreas como el derecho o la medicina, dos ramas por las cuales sentía cierta atracción, sin embargo para ese momento la falta de apoyo de parte de su familia lo llevó a desistir de su idea. Es importante recordar que a los disidentes religiosos de esa época no se les permitía acudir o enseñar en universidades inglesas.

Ese motivo llevó a Dalton a permanecer por varios años en la localidad de Kendal, específicamente hasta la temporada de primavera de 1793 cuando toma la decisión de trasladarse a Mánchester. Dalton había logrado reforzar sus conocimientos gracias a John Gough, un respetado filósofo ciego y erudito, de quién aprendió buena parte de sus ideas científicas.

Tomando en cuenta el alto conocimiento científico que poseía para ese momento Dalton, fue designado para ocupar el cargo de docente de Matemáticas y Filosofía Natural en la “Nueva Escuela” de la ciudad de Mánchester. Ésta nueva escuela se trataba de una institución netamente conformada por disidentes religiosos. Allí se mantuvo hasta la década de 1800.

Ese año la institución comenzó a vivir sus peores momentos en materia económica, obligando de esa manera a que Dalton colocara su renuncia irrevocable. Después de su retiro de la Nueva Escuela, el matemático inicia una nueva carrera en Mánchester, ésta vez como profesor independiente, donde también le logró ir muy bien.

Durante sus años de juventud, John Dalton se vio notablemente influenciado por un destacado cuáquero de nombre Elihu Robinson, quien residía en la misma zona de donde él venía, Eaglesfield. Robinson era considerado como un respetado meteorólogo, pero aparte de ello se dedicaba a la fabricación de instrumental. Se dice que fue éste personaje quién despertó en Dalton la pasión por las matemáticas y la Meteorología.

Mientras estuvo residenciado en la localidad de Kendal, John Dalton realizó varios aportes interesantes, entre ellos estuvieron sus colaboraciones en el almanaque Gentlemen's and Ladies' Diaries, remitiendo soluciones a problemas y preguntas. Luego en la década de 1787, empezó a escribir un diario meteorológico en el cual logró escribir, a lo largo de los próximos 57 años, más de 200.000 observaciones.

Pero los aportes en plena juventud por parte de Dalton no terminaron allí. En esa misma época se encargó de redescubrir la teoría de circulación atmosférica, actualmente llamada como la célula de Hadley. La primera publicación que realizó Dalton fue Observaciones y ensayos meteorológicos, publicado en el año 1793. Dicho trabajo integraba diferentes elementos como los gérmenes de varios de sus descubrimientos posteriores.

Sin embargo, más allá de tratarse de una publicación original y auténtica, no pudo captar la atención esperada de parte de demás estudiosos de la época. Luego de ello vino la segunda publicación de Dalton que llevó por nombre “Elementos de la gramática inglesa”, trabajo que se publicó en el año 1802.

De sus primeros años de vida se puede decir que Dalton tuvo dos grandes mentores que lo ayudaron a convertirse en el personaje que todos conocemos. Por un lado estuvo, Elihu Robinson, un rico caballero cuáquero que conoció Dalton cuando apenas tenía 10 años. También John Gough, un filósofo inglés a quién conoció a sus 16 años.

Dalton fue considerado como el primer hombre en probar la teoría de la lluvia. De acuerdo a su explicación, éste fenómeno natural se produce por una disminución de la temperatura, a diferencia de lo que muchos creían que la lluvia se producía por un cambio de presión atmosférica. En la década de 1794, Dalton presenta ante la Sociedad Filosófica y Literaria en Mánchester, un ensayo acerca del daltonismo.

Es de recordar que Dalton, al igual que su hermano mayor, sufrían de una patología genética de ceguera para los colores lo que les impedía de alguna manera diferenciar con claridad entre el color rojo y el color verde. Se cree que éste ensayo presentado por Dalton fue el primer trabajo en el cual se hace mención alguna a éste fenómeno.

El daltonismo

Si existe algún factor que se puede relacionar directamente con la vida y obra de John Dalton es precisamente el daltonismo. Para ello resulta necesario ubicar en contexto histórico cómo llegó éste personaje a vincularse con el daltonismo. Para el año 1794, luego de haber llegado a la ciudad de Mánchester, Dalton es seleccionado para formar parte como miembro activo de la Sociedad Filosófica y Literaria de dicha ciudad.

Después de confirmarse su entrada a la Sociedad Filosófica y Literaria de Mánchester, Dalton procede a presentar su primer trabajo titulado “Hechos extraordinarios relacionados con la visión de los colores”. En dicho ensayo, Dalton explicaba una teoría en la que aseguraba que las dificultades en cuanto a la percepción del color obedecen a anomalías del humor vítreo.

Dalton estaba exponiendo a la opinión pública un tema prácticamente desconocido para todos. Era la primera vez en la que se presentaba un informe que hiciera referencia al hecho de la falta de percepción del color en algunos tipos de personas, pero además Dalton se encargó de plasmar su explicación a éste fenómeno.

Lo cierto es que su teoría fue desacreditada estando Dalton aún vivo, pero a pesar de eso, la investigación llevada adelante por el químico y matemático logró que tiempo después la dificultad de distinguir el color recibiera su nombre, siendo llamado este fenómeno como daltonismo, en honor a su persona.

El interés de Dalton por estudiar el daltonismo surgió debido a que tanto su hermano mayor como él sufrían de problemas para distinguir el color rojo y el color verde y quién mejor que él para explicar éste fenómeno. Dalton dejó instrucciones de que sus ojos fueran conservados, permitiendo así la posibilidad de que científicos realizan estudios a su patología.

De acuerdo a los análisis de ADN que se publicaron en la década de 1995, revelaron que Dalton ciertamente sufría un tipo menos común de ceguera al color, la deuteranopia, en la que faltan los conos sensibles a longitudes de onda medianas, en lugar de funcionar con una forma mutada de su pigmento, como e el tipo más común de ceguera al color.

En una de sus publicaciones, Dalton reconoció que él era capaz de reconocer un solo color, el amarillo. Expresando lo siguiente:

“Que parte de la imagen que otros llaman rojo me parece poco más que una sombra o defecto de luz. Después de eso, el naranja, amarillo y verde parecen un color que desciende bastante uniformemente de un intenso color amarillo hasta uno poco frecuente, creando lo que podría llamar diferentes tonos de amarillo”

Su gran primera publicación acerca del daltonismo representaría para Dalton tan solo el inicio de una exitosa carrera. A partir de ese momento comenzó a publicar trabajos relacionados con otros temas de interés, por ejemplo la lluvia y el rocío y el origen de manantiales. También publicó trabajos que hablan sobre el calor, el color del cielo, el vapor, los verbos auxiliares y participios en idioma inglés y sobre la reflexión y la refracción de la luz.

Lo cierto es que sus problemas de ceguera para lograr identificar algunos colores, representó para Dalton una barrera en su labor como científico, sobre todo en el laboratorio, donde la mayoría de las veces solía confundir los frascos de reactivos. No obstante, eso no le imposibilitada defender sus ideas con claridad a través de sus escritos.

Su condición visual también quedó demostrada en el año 1832, fecha en la que fue a conocer al rey Guillermo IV y lució una vestimenta académica escarlata (rojo), un color que no era común para un hombre de su discreción. La explicación a aquella manera de vestir era que Dalton veía su vestimenta de color gris oscuro, por lo que poco le interesó la sorpresa que ese día causó entre sus conocidos.

Vale la pena mencionar que el daltonismo fue descrito por primera vez en la historia por el mismo Dalton en un ensayo que publicó en el año 1808. Al igual que su hermano mayor Jonathan, él padecía de esta alteración genética que en condiciones simples le imposibilitaba percibir algunos colores como el rojo y el verde.

Leyes de los gases

John Dalton fue seleccionado en el año 1800 como nuevo secretario de la Sociedad Filosófica y Literaria de Mánchester y un años más tarde comenzó a ofrecer servicios dictando conferencias y talleres, en el marco de un programa especial que llevó por nombre “Ensayos experimentales”.

Las conferencias “Ensayos experimentales” que ofrecía Dalton estaban dirigidas especialmente a explicar la constitución de las mezclas de gases, además de otros temas interesantes como la presión de vapor de agua y otros vapores a diferentes temperaturas, tanto en el vacío como en aire. Dalton también se encargó de explicar acerca de la evaporación y sobre la expansión térmica de los gases.

Los temas anteriormente descritos los pudo explicar a través de cuatro trabajos especiales que Dalton publicó en el año 1802 en las Memorias de la «Lit & Phil». En el inicio de uno de estos ensayos, Dalton hace una aseveración increíble que expresa lo siguiente:

“Apenas pueden caber dudas acerca de la reductibilidad de fluidos elásticos de cualquier tipo en líquidos, y no debemos perder la esperanza de conseguirlo aplicando bajas temperaturas y adicionalmente fuertes presiones sobre los gases sin mezclar”

Lo cierto del caso es que el investigador y químico británico John Dalton dedicó un buen tiempo para lograr relatar cada uno de sus ensayos y de esa manera poder comprobar la presión de vapor de agua en varios puntos entre 0 y 100 grados centígrados, o lo que es lo mismo 32 y 212 °F. Después de tantos estudios, Dalton llegó a concluir lo siguiente.

Concluyó, después de observar la presión de vapor de seis líquidos distintos, que la variación de la presión de vapor para todos los líquidos es equivalente para la misma variación de la temperatura, determinados a partir de vapor a cualquier presión. En su cuarto ensayo, el investigador narra:

“No veo ninguna razón por la que no podamos concluir que todos los fluidos compresibles bajo la misma presión se expanden igualmente por el calor, y que para cualquier expansión de mercurio, la correspondiente expansión del aire es proporcionalmente algo menor a mayor temperatura.

Parece, por tanto, que es más probable que las leyes generales con respecto de la cantidad absoluta y la naturaleza del calor sean derivadas de los fluidos elásticos más que de otras sustancias”.

La teoría atómica

Para nadie es un secreto que el británico John Dalton logró realizar grandes aportaciones a lo largo de sus años de trayectoria, sin embargo la contribución bandera de su carrera y la más importante de todas, desde el punto de vista de la ciencia, fue su teoría atómica, en la cual concluye que la materia está compuesta por átomos de diferentes masas y que se combinan en proporciones simples para crear compuestos.

La teoría atómica planteada por John Dalton fue presentada por el químico, por primera vez, en el año 1803 y se le considera como la piedra angular de la ciencia física moderna. Se podría decir que la teoría atómica se encuentra directamente relacionada con el nombre de su creador. De acuerdo a la historia, Dalton comenzó a trabajar en esta teoría gracias a la sugerencia de otros conocedores de la materia.

Pero también están los que aseguran que la teoría atómica surgió gracias a las exploraciones que realizó Dalton sobre el etileno y el metano, o también pudo haber sido el resultado de sus análisis al óxido nitroso y del dióxido de nitrógeno, puntos de vistas que descansan en la autoridad de Thomas Thomson.

También es importante recordar, que de acuerdo a un estudio de los cuadernos de laboratorio de Dalton, que se descubrieron en la sede de la «Lit & Phil», se pudo llegar a concluir que, más allá de ser direccionado a la idea de que la combinación química se basa en la interacción de los átomos de peso definido y característicos por su búsqueda de una explicación de la ley de las proporciones múltiples, la idea nació en su pensamiento.

Se narra que la idea de los átomos fue algo que nació principalmente en el pensamiento de Dalton como un concepto puramente físico, directamente influenciado por el estudio de las propiedades físicas de la atmósfera y de otros gases. Se podría decir que los primeros aportes en cuanto a ésta idea de Dalton están plasmados al final de su ensayo sobre la absorción de gases. Ésta fue una idea que se propuso en 1803 pero que finalmente se publicó dos años después.

“¿Por qué un determinado volumen de agua no admite el mismo volumen de cualquier tipo de gas? He reflexionado profundamente sobre esta cuestión y, aunque no me satisface completamente la respuesta, estoy casi convencido de que tal circunstancia depende del peso y de la cantidad de las partículas últimas constituyentes de los diferentes gases”.

Pesos atómicos

Vale la pena destacar el hecho de que John Dalton, el afamado químico y matemático de origen británico, se convirtió en el primer personaje en realizar una publicación oficial de la tabla de pesos atómicos relativos. Un total de seis elementos son los que se reflejan en dicha tabla: Hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, carbono, azufre y fósforo.

De acuerdo al planteamiento de Dalton, se le atribuye al átomo de hidrógeno el peso de una unidad. Aunque ciertamente el investigador no realiza ningún tipo de aclaratoria en este primer ensayo de la manera en la que había logrado hacer sus cálculos, también es cierto que tiempo después comienza a ofrecer nuevos datos en torno a su propuesta.

En el año 1803, específicamente el seis de septiembre, Dalton plasmó en uno de sus cuadernos de laboratorio, una interesante lista en la que se reflejan los pesos relativos de los átomos de varios elementos, que eran derivados del análisis del agua, amoníaco, dióxido de carbono y demás compuestos ya realizados por los químicos de la época.

Todo apunta a que Dalton se vio envuelto en un gran problema al momento de pretender calcular el diámetro relativo de los átomos, tomando en cuenta que él mismo consideraba que eran los componentes básicos de todos los gases. Ante ese escenario, Dalton empleó los resultados de análisis químicos.

Partiendo de la idea principal de que la combinación se efectúa por lo general en la forma más simple posible, Dalton llegó a concluir que la combinación química se establecía a través de partículas de distintos pesos, y es ese enfoque experimental lo que precisamente marca el punto de diferencia de su teoría en relación a otros planteamientos de filósofos atomistas de la antigüedad, por ejemplo Demócrito y Lucrecio.

La teoría atómica liderada por John Dalton, también conocido bajo el nombre de Modelo atómico de Dalton, se trató de un primer modelo de bases científicas respecto a la estructura fundamental de la materia. Éste primer modelo se presentó por primera vez en la década de 1803, sin embargo su gran auge se dio varios años después, específicamente en 1807.

La Teoría atómica se le atribuye directamente al naturalista, químico y matemático de origen británico John Dalton. Básicamente el modelo planteado por Dalton intentaba, entre otras cosas, buscar una explicación desde el punto de vista científico a buena parte de los enigmas de la química surgidos entre los siglos XVIII y XIX.

El modelo de Dalton plantea que toda la materia del mundo se encuentra integrada o conformada por átomos, esto quiere decir que hay un número finito de partículas fundamentales. Dalton también explica que es solo a través de la mezcla o unión de estas partículas, que son posibles todas las estructuras complejas de la materia.

Es cierto que el modelo o teoría atómica de Dalton representó un gran aporte para el surgimiento de la química moderna, sin embargo también se debe tener en consideración que éste modelo contiene varias insuficiencias como se han señalado a lo largo de la historia.

El químico Dalton consideraba que los gases eran sustancias monoatómicas y que las moléculas se integraban a partir de la menor proporción posible. Ese pensamiento lo condujo a creer que el agua estaba compuesta por un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno, además de llevarlo a calcular de manera equivocada el peso atómico de diferentes elementos.

También es importante recordar que Dalton permitió la creación de la química como ciencia exacta y matemática. De acuerdo a su explicación, aseguraba que los átomos del elemento hidrógeno eran los más liviano que existían y que el peso de un átomo de hidrógeno era la dieciseisava parte del de un átomo del elemento oxígeno.

Durante la presentación de su obra titulada “Un nuevo sistema de filosofía química” la cual se publicó en el año 1808, Dalton enumera los compuestos de la siguiente manera: Binarios, ternarios, cuaternarios, entre otros. Esto lo hace en función del número de átomos que el compuesto tenía en su forma más sencilla, la forma efectiva.

En pocas palabras John Dalton fue el responsable de introducir en el mundo el uso de la simbología para que a través de esta se pudieran representar los átomos de los distintos elementos existentes. Por esa razón es avalado como el padre de la teoría atómica moderna, dado a que fue él quien se encargó principalmente de presentar las características de todos los elementos químicos y los átomos que los forman.

La historia revela que John Dalton impulsó su propio y original sistema de representación gráfica de los elementos y de esa manera logró obtener una interesante serie de símbolos. Ciertamente éstos símbolos no son los que actualmente se utilizan, pero si fueron los que sirvieron de punto de partida para que, por ejemplo Berzelius, simplificará este mismo sistema organizándolo en 47 letras.

Los cinco puntos principales de la teoría atómica de Dalton

De acuerdo a la teoría atómica presentada por John Dalton, destacan especialmente cinco puntos clave que son:

1. Los elementos están constituidos de partículas diminutas denominadas átomos que son indestructibles e indivisibles.

2. Todos los átomos de un determinado elemento son idénticos.

3. Los átomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y los átomos de elementos diferentes se puede distinguir unos de otros por sus respectivos pesos atómicos relativos.

4. Todos los átomos de un elemento se combinan con los átomos de otros elementos para formar compuestos químicos y un compuesto dado siempre tiene el mismo número relativo de tipos de átomos

5. Los átomos no se pueden crear ni dividir en partículas más pequeñas ni se destruyen en el proceso químico. Una reacción química simplemente cambia la forma en que los átomos se agrupan.

El químico John Dalton también planteó de manera adicional un “principio de máxima simplicidad” a través del cual halló resistencia para ser aceptado dado a que no existía otra vía por la que pudiera ser confirmado de manera independiente:

"Cuando los átomos se combinan siempre en la misma proporción, «... se debe presumir que forman una unión binaria, a menos que haya una razón de peso para suponer lo contrario»".

Teoría de Dalton

Es importante mencionar que John Dalton empleó varios elementos para dar inicio a su teoría, por ejemplo:

 

• Las sustancias elementales no pueden descomponerse

• Las sustancias, simples o compuestas, tienen siempre las mismas propiedades características.

• Los elementos no desaparecen al formarse un compuesto, pues se pueden recuperar por descomposición de éste.

• La masa se conserva en las reacciones químicas

• La proporción de los elementos que forman un compuesto es constante

Con la idea de darle una explicación a las teorías anteriormente descritas, Dalton propuso las siguientes ideas:

• La materia es discontinua: está formada por átomos que son partículas indivisibles

• Todos los átomos de un mismo elemento son iguales. Tienen la misma masa y átomos de diferentes elementos difieren en su masa.

• Los átomos de diferentes elementos se combinan para formar “moléculas”.

• Los cambios químicos son cambios en las combinaciones de los átomos entre sí, los átomos no se crean ni se destruyen.

• Los átomos que se combinan para formar un compuesto lo hacen siempre en la misma proporción, que será la Ley de las proporciones múltiples.

Abreviatura (botánica)

“La abreviatura Jn.Dalton se emplea para indicar a John Dalton como autoridad en la descripción y clasificación científica de los vegetales”

Cráter lunar

El famoso cráter lunar Dalton recibe dicho nombre como parte de un homenaje a la vida y obra del recordado químico John Dalton.

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