Biografía John Dalton

John Dalton
Fotografía: Universal History Archive/Getty Images

John Dalton

Biografía

(1766–1844)
Al químico John Dalton se le atribuye ser el pionero de la teoría atómica moderna. También fue el primero en estudiar el daltonismo.

¿Quién fue John Dalton?


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Durante los primeros años de la carrera de John Dalton, identificó la naturaleza hereditaria del daltonismo rojo-verde. En 1803 reveló el concepto de la Ley de Presiones Parciales de Dalton&#x2019. También en el siglo XIX, fue el primer científico que explicó el comportamiento de los átomos en términos de medición del peso.

Vida temprana y carrera

Dalton nació en Eaglesfield, Inglaterra, el 6 de septiembre de 1766, en el seno de una familia cuáquera. Tuvo dos hermanos supervivientes. Tanto él como su hermano nacieron daltónicos. El padre de Dalton ganaba un modesto sueldo como tejedor de telares manuales. De niño, Dalton anhelaba la educación formal, pero su familia era muy pobre. Estaba claro que tendría que ayudar a la economía familiar desde muy joven.

Después de asistir a una escuela cuáquera en su pueblo de Cumberland, cuando Dalton tenía sólo 12 años empezó a dar clases allí. A los 14, pasó un año trabajando como peón de granja, pero decidió volver a la enseñanza — esta vez como asistente en un internado cuáquero de Kendal. En cuatro años, el tímido joven fue nombrado director de la escuela. Permaneció allí hasta 1793, momento en el que se convirtió en tutor de matemáticas y filosofía en el New College de Manchester.

Mientras estaba en el New College, Dalton se unió a la Sociedad Literaria y Filosófica de Manchester. La afiliación le permitió a Dalton acceder a las instalaciones del laboratorio. Para uno de sus primeros proyectos de investigación, Dalton persiguió su ávido interés por la meteorología. Comenzó a llevar registros diarios del tiempo, prestando especial atención a detalles como la velocidad del viento y la presión barométrica—un hábito que Dalton mantendría toda su vida. Los resultados de sus investigaciones sobre la presión atmosférica se publicaron en su primer libro, Encuentros meteorológicos, el año en que llegó a Manchester.

Durante su temprana carrera como científico, Dalton también investigó el daltonismo—un tema con el que estaba familiarizado por experiencia propia. Dado que esta afección les afectaba a él y a su hermano desde su nacimiento, Dalton teorizó que debía ser hereditaria. Demostró que su teoría era cierta cuando el análisis genético de su propio tejido ocular reveló que le faltaba el fotorreceptor para percibir el color verde. Como resultado de sus contribuciones a la comprensión del daltonismo rojo-verde, la condición todavía se conoce a menudo como «daltonismo». Mientras estudiaba la naturaleza y la composición química del aire a principios del siglo XIX, Dalton descubrió que no era un disolvente químico, como creían otros científicos. En su lugar, era un sistema mecánico compuesto por pequeñas partículas individuales que utilizaban la presión aplicada por cada gas de forma independiente.

Los experimentos de Dalton sobre los gases le llevaron a descubrir que la presión total de una mezcla de gases equivalía a la suma de las presiones parciales que cada gas individual ejercía mientras ocupaba el mismo espacio. En 1803, este principio científico pasó a conocerse oficialmente como Ley de Dalton de las presiones parciales. La Ley de Dalton se aplica principalmente a los gases ideales y no a los reales, debido a la elasticidad y al bajo volumen de las partículas de las moléculas en los gases ideales. El químico Humphry Davy se mostró escéptico sobre la Ley de Dalton hasta que Dalton explicó que las fuerzas de repulsión que se creían anteriormente para crear presión sólo actuaban entre átomos del mismo tipo y que los átomos dentro de una mezcla variaban en peso y complejidad.

El principio de la Ley de Dalton puede demostrarse utilizando un sencillo experimento que implica una botella de vidrio y un gran cuenco de agua. Cuando la botella se sumerge bajo el agua, el agua que contiene se desplaza, pero la botella no está vacía, sino que se llena con el gas invisible hidrógeno. La cantidad de presión ejercida por el hidrógeno puede identificarse utilizando una tabla que enumera la presión de los vapores de agua a diferentes temperaturas, también gracias a los descubrimientos de Dalton. Este conocimiento tiene muchas aplicaciones prácticas útiles hoy en día. Por ejemplo, los submarinistas utilizan los principios de Dalton para medir cómo los niveles de presión a diferentes profundidades del océano afectarán al aire y al nitrógeno de sus tanques.

A principios del siglo XIX, Dalton también postuló una ley de expansión térmica que ilustraba la reacción de calentamiento y enfriamiento de los gases a la expansión y compresión. Se hizo famoso en todo el mundo por su estudio adicional, en el que utilizó un higrómetro de punto de rocío de forma rudimentaria, para determinar el impacto de la temperatura en el nivel de vapor de agua atmosférico.

Teoría atómica

La fascinación de Dalton por los gases le llevó gradualmente a afirmar formalmente que toda forma de materia (ya sea sólida, líquida o gaseosa) también estaba compuesta por pequeñas partículas individuales. Se refirió a la teoría más abstracta de la materia del filósofo griego Demócrito de Abdera, que hacía siglos que había pasado de moda, y tomó prestado el término "atomos" o "átomos" para etiquetar las partículas. En un artículo que escribió para la Sociedad Literaria y Filosófica de Manchester en 1803, Dalton creó la primera tabla de pesos atómicos.

Buscando ampliar su teoría, retomó el tema del peso atómico en su libro Un nuevo sistema de filosofía química, publicado en 1808. En Un nuevo sistema de filosofía química, Dalton introdujo su creencia de que los átomos de los diferentes elementos podían distinguirse universalmente en función de sus diferentes pesos atómicos. Con ello, se convirtió en el primer científico en explicar el comportamiento de los átomos en términos de medición de peso. También descubrió el hecho de que los átomos no podían crearse ni destruirse.

La teoría de Dalton examinó además las composiciones de los compuestos, explicando que las diminutas partículas (átomos) de un compuesto eran átomos compuestos. Veinte años más tarde, el químico Amedeo Avogadro detallaría aún más la diferencia entre átomos y átomos compuestos.

En Un nuevo sistema de filosofía química, Dalton también escribió sobre sus experimentos que demostraban que los átomos se combinaban sistemáticamente en proporciones simples. Lo que esto significaba era que las moléculas de un elemento están siempre formadas por las mismas proporciones, con la excepción de las moléculas de agua.

En 1810 Dalton publicó un apéndice a Un nuevo sistema de filosofía química. En él profundizaba en algunos de los detalles prácticos de su teoría: que los átomos de un elemento determinado tienen todos exactamente el mismo tamaño y peso, mientras que los átomos de los distintos elementos parecen—y son—diferentes entre sí. Dalton acabó elaborando una tabla con los pesos atómicos de todos los elementos conocidos.

Sus teorías atómicas fueron adoptadas rápidamente por la comunidad científica en general con pocas objeciones. "Dalton hizo que los átomos fueran científicamente útiles" afirmó Rajkumari Williamson Jones, historiadora de la ciencia en el Instituto de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Manchester. El profesor Sir Harry Kroto, premio Nobel y conocido por haber codescubierto los fullerenos de carbono esféricos, identificó el impacto revolucionario de los descubrimientos de Dalton en el campo de la química: "El paso crucial fue escribir los elementos en términos de sus átomos… No sé cómo podían hacer química antes, no tenía ningún sentido.

Vida posterior

Desde 1817 hasta el día de su muerte, Dalton fue presidente de la Sociedad Literaria y Filosófica de Manchester, la organización que le permitió acceder por primera vez a un laboratorio. Practicante de la modestia cuáquera, se resistió al reconocimiento público; en 1822 rechazó ser elegido miembro de la Royal Society. Sin embargo, en 1832 aceptó a regañadientes un doctorado honorífico en ciencias de la prestigiosa Universidad de Oxford. Irónicamente, su toga de graduación era roja, un color que él no podía ver. Afortunadamente para él, su daltonismo le sirvió de excusa para saltarse la norma cuáquera que prohibía a sus suscriptores vestir de rojo.

En 1833 el gobierno le concedió una pensión, que se duplicó en 1836. A Dalton se le ofreció otro título, esta vez el de Doctor en Derecho, por la Universidad de Edimburgo en 1834. Como si estos honores no fueran suficientes para rendir homenaje al revolucionario químico, en Londres se erigió una estatua en honor de Dalton, también en 1834. "Dalton fue un icono para Manchester", dijo Rajkumari Williams Jones. "Es probablemente el único científico que recibió una estatua en vida."En su vida posterior, Dalton siguió enseñando y dando conferencias en universidades de todo el Reino Unido, aunque se dice que el científico era un conferenciante torpe con una voz ronca y chillona. A lo largo de su vida, Dalton se las arregló para mantener su casi impecable reputación como devoto cuáquero. Llevó una vida humilde y sin complicaciones, centrada en su fascinación por la ciencia, y nunca se casó.

En 1837 Dalton sufrió un derrame cerebral. Tuvo problemas con el habla durante el año siguiente.

Muerte y legado

Después de sufrir un segundo derrame cerebral, Dalton murió tranquilamente en la tarde del 26 de julio de 1844, en su casa de Manchester, Inglaterra. Se le ofreció un funeral cívico y se le rindieron todos los honores. Unas 40.000 personas asistieron a la procesión, en honor a sus contribuciones a la ciencia, la fabricación y el comercio de la nación.

Al encontrar una manera de «pesar átomos», la investigación de John Dalton no sólo cambió la cara de la química, sino que también inició su progresión en una ciencia moderna. Es muy probable que la división del átomo en el siglo XX no se hubiera logrado sin que Dalton sentara las bases del conocimiento sobre la composición atómica de las moléculas simples y complejas. Los descubrimientos de Dalton también permitieron la fabricación rentable de compuestos químicos, ya que esencialmente proporcionan a los fabricantes una receta para determinar las proporciones químicas correctas en un compuesto determinado.

La mayoría de las conclusiones que componían la teoría atómica de Dalton siguen vigentes hoy en día.

Ahora, con la nanotecnología, los átomos son la pieza central," dijo el profesor de química de la Universidad de Nottingham, David Garner. "Los átomos se manipulan directamente para hacer nuevas medicinas, semiconductores y plásticos." Continuó explicando, "Nos dio la primera comprensión de la naturaleza de los materiales. Ahora podemos diseñar moléculas con una idea bastante buena de sus propiedades.

En 2003, en el bicentenario del anuncio público de Dalton de su teoría atómica, el Museo de Manchester celebró un homenaje al hombre, su vida y sus innovadores descubrimientos científicos.

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