John Dalton: el padre de la teoría atómica

John Dalton fue un químico y matemático británico al que se le atribuye el mérito de ser pionero en la teoría atómica moderna, aunque es su apellido el que da nombre a al daltonismo, por ser también la primera persona en estudiar la incapacidad de ver la diferencia entre ciertos colores.

Dalton identificó la naturaleza hereditaria del daltonismo rojo-verde durante sus primeros años de carrera profesional. Más tarde, en 1803, enunció la Ley de las presiones parciales de Dalton.

Además, también durante la década de 1800, fue el primer científico en detallar el comportamiento de los átomos en términos de la proporción constante basada en la medición del peso.

Etapa temprana y carrera profesional

Dalton nació en el seno de una familia cuáquera, en Eaglesfield, Inglaterra, el 6 de septiembre de 1766. Al igual que él, su hermano nació daltónico, y su padre fue un tejedor de escasos ingresos, por lo que jamás contó con la posibilidad de recibir una educación formal, aunque desde lo anheló desde pequeño.

Tras completar los estudios iniciales en una escuela cuáquera de su localidad, Dalton, de tan solo 12 años de edad, comenzó a dar clases en esa misma escuela, y dos años más tarde trabajó durante unos cuantos meses como peón de campo.

Pronto decidió volver a la docencia, y lo hizo en un internado cuáquero de la localidad de Kendal, en donde se desempeñó como asistente. Cuatro años más tarde, Dalton fue nombrado director de la escuela, en donde permaneció hasta 1793.

A partir de entonces, se trasladó al New College de Manchester, en donde se desempeñó como tutor de matemáticas y filosofía, periodo durante el cual se incorporó a la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester.

Su membrecía, permitió a Dalton acceder al laboratorio, en donde trabajó en uno de sus primeros proyectos meteorológicos, registrando diariamente los datos del clima, especialmente los relacionados con la velocidad del viento y la presión atmosférica.

Sus hallazgos sobre la presión atmosférica en el campo de la meteorología, una pasión que Dalton abrazó toda su vida, fueron publicados en un libro titulado Observaciones y ensayos meteorológicos (1793).

Fue precisamente durante sus primeros pasos como científico, que Dalton investigó el daltonismo, afección que conocía muy bien por experiencia propia. Dado que tanto él como su hermano nacieron daltónico, dedujo que debía tratarse de un problema hereditario.

Pronto demostró su teoría, lo que logró sirviéndose del análisis genético de su propio tejido ocular, carente de fotorreceptores para percibir el color verde. Por su aporte a la comprensión del daltonismo rojo-verde, la afección hoy se conoce con el nombre de daltonismo.

Ley de Dalton

La investigación de las presiones atmosféricas llevó a Dalton a un análisis minucioso sobre el comportamiento de los gases, mediante el cual pudo darse de cuenta de que la composición química del aire lo hacía, no un disolvente químico, como se creía, sino un sistema mecánico.

Dalton comprobó que el aire es un sistema mecánico que se compone de diminutas partículas individuales que reaccionan independientemente a la presión aplicada por cada gas. Así descubrió un aspecto fundamental sobre el comportamiento de la presión de los gases.

El descubrimiento de que la presión total de una mezcla de gases es equivalente a la suma de las presiones parciales que cada gas ejerce individualmente durante el tiempo que ocupa un mismo espacio, fue oficializado hacia 1803 como la Ley de presiones parciales de Dalton.

A inicios del siglo XIX, Dalton postuló una ley que explicaba la reacción del calentamiento y enfriamiento de los gases a su expansión y compresión: la Ley de expansión térmica, por la que ganó reconocimiento internacional.

Teoría atómica

Su pasión por el estudio de los gases, llevó a Dalton a afirmar que la materia, sea ya en su forma sólida, líquida o gaseosa, también está compuesta por pequeñas partículas individuales, a las que denominó átomos, un término que tomó del filósofo griego Demócrito de Abdera.

Fue así que, en 1803, Dalton creó la primera tabla de pesos atómicos en un artículo que redactó para la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester. Más tarde, amplió su teoría del peso atómico en un libro publicado en 1808: Nuevo sistema de filosofía química.

En su libro, Dalton sostuvo que los diferentes átomos podían ser distinguidos universalmente mediante sus respectivos pesos atómicos. Así, se transformó en el primer científico capaz de explicar el comportamiento de los átomos y en postular que estos no pueden ser creados ni destruidos.

También en este libro, Dalton detalló los experimentos que le permitieron demostrar cómo los átomos se combinan en forma consistente con proporciones simples, es decir, que las moléculas, a excepción de las moléculas de agua, siempre están compuestas por las mismas proporciones.

Dalton elaboró un apéndice para su libro, publicado en 1810, en el que dio detalles prácticos sobre su teoría: por ejemplo, que los átomos de un mismo elemento son del mismo tamaño y peso. Finalmente, elaboró una tabla que enumera los pesos atómicos de todos los elementos conocidos en su época.

Sin prácticamente ninguna objeción, la comunidad científica rápidamente abrazó la teoría atómica de Dalton.

La vida después de la Teoría atómica

A partir de 1817, y hasta el día en que murió, Dalton estuvo a cargo de la presidencia de la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester. Con la modestia típicamente cuáquera que siempre practicó, se reusó al reconocimiento público.

En 1822, rechazó una membresía de la prestigiosa Royal Society, y en 1832, aunque a regañadientes, aceptó un doctorado honoris causa en ciencias, extendido por la Universidad de Oxford.

A partir de 1833, Dalton fue reconocido con una pensión del gobierno, recibió todo tipo de honores académicos e incluso fue erigida una estatua, en Manchester, para honrarlo.

Dalton pasó el resto de su vida dando clases, disertando en universidades del Reino Unido y practicando un estilo de vida cuáquero, humilde, sin complicaciones y centrada en su pasión por la ciencia.

Muerte y legado

Tras sufrir un primer derrame cerebral, en 1837, Dalton falleció en el silencio de la noche del 26 de julio de 1844, en su casa de Manchester, víctima de un segundo derrame cerebral. Su funeral contó con todos los honores y, según los informes, fue acompañado por 40 mil asistentes.

Que Dalton haya descubierto el peso atómico no solamente revolucionó la química, sino que representó un primer paso hacia la ciencia moderna. Además, sus descubrimientos dieron paso a la manufactura química, una industria que Dalton prácticamente hizo viable.

Hoy, la gran mayoría de las conclusiones de la teoría atómica de Dalton se mantienen vigentes.