Modelo Atómico de Dalton

John Dalton (1766-1844). Químico y físico británico. Creó una importante teoría atómica de la materia. En 1803 formuló la ley que lleva su nombre y que resume las leyes cuantitativas de la química (ley de la conservación de la masa, realizada por Lavoisier; ley de las proporciones definidas, realizada por Louis Proust; ley de las proporciones múltiples, realizada por él mismo).

El modelo atómico de Dalton surgido en el contexto de la química, fue el primer modelo atómico con bases científicas, formulado en 1808 por John Dalton. El siguiente modelo fue el modelo atómico de Thomson.

Átomo de Dalton

En el modelo atómico de Dalton se puede apreciar que el átomo se encuentra expuesto, de tal forma que así se pueden explicar las leyes, como minúsculas partículas esféricas, que a su vez son indivisibles e inmutables, pero iguales entre sí en todos los elementos químicos.

Dalton en su teoria propone la ley de las proporciones múltiples, la cual se aplica a dos elementos que al juntarse conforman más de un compuesto, entonces según esta ley se establece que las masas del primer elemento se combinan con una masa fija del segundo elemento, produciendo así una relación de números enteros sencillos.

Este modelo atómico, fue el primer modelo atómico que se dió con bases científicas y surgió dentro del contexto de la química, Dalton lo formuló en el año de 1808, este modelo fue seguido por el modelo atómico de Thomson.

El modelo de Dalton, publicada entre los años 1808 y 1810, se hizo a partir de formular diferentes enunciados, se puede resumir en:

  • La materia se encuentra conformada por partículas pequeñas, las cuales son conocidas como átomos, los cuales son indivisibles e indestructibles.

  • Los átomos pertenecientes a un mismo elemento son iguales entre sí, ya que tienen sus propias cualidades, asi como su propio peso, mientras que obviamente los átomos de diferentes elementos poseen pesos distintos.

  • Los átomos no pueden ser divididos, a pesar que estos sean combinados en las reacciones químicas.

  • Al ser combinados los átomos, forman compuestos, los cuales guardan relaciones simples, entre sí.

  • Los átomos que son de distintos elementos, pueden ser combinados en diferentes proporciones y pueden llegar a formar más de un compuesto.

  • Al unirse átomos de dos o más elementos diferentes, entonces es cuando se llegan a formar los compuestos químicos.

  • Este modelo atómico da a conocer el por qué las sustancias pueden combinarse de manera química entre sí, pero solamente en ciertas proporciones.

  • El modelo atómico de Dalton dice que a pesar de que exista una gran variedad de sustancias, estas podían ser determinadas solo como una cantidad pequeña de constituyentes elementales o elementos.

En resumen, el modelo atómico de Dalton explica todo lo que abarcaba la química orgánica en el siglo XIX, para luego reducir los hechos complejos en una teoría combinatoria.


Para Dalton los átomos eran esferas macizas. representación de distintos átomos según Dalton:

¡ Oxígeno

¤ Hidrógeno

Å Azufre

ã Cobre

l Carbono

Representación de un cambio químico, según Dalton:

¡ + ¤ ð ¡ ¤

Esto quería decir que un átomo de oxígeno más un átomo de hidrógeno daba un átomo o molécula de agua.

La formación de agua a partir de oxígeno e hidrógeno supone la combinación de átomos de estos elementos para formar "moléculas" de agua. Dalton, equivocadamente, supuso que la molécula de agua contenía un átomo de oxígeno y otro de hidrógeno.

Dalton, además de esta teoría creó la ley de las proporciones múltiples. Cuando los elementos se combinan en más de una proporción, y aunque los resultados de estas combinaciones son compuestos diferentes, existe una relación entre esas proporciones.

Cuando dos elementos se combinan para formar más de un compuesto, las cantidades de uno de ellos que se combina con una cantidad fija del otro están relacionadas entre sí por números enteros sencillos.

A mediados del siglo XIX, unos años después de que Dalton enunciara se teoría, se desencadenó una serie de acontecimientos que fueron introduciendo modificaciones al modelo atómico inicial.

De hecho, el mundo atómico es tan infinitamente pequeño para nosotros que resulta muy difícil su conocimiento. Nos hallamos frente a él como si estuviésemos delante de una caja cerrada que no se pudiese abrir. Para conocer su contenido solamente podríamos proceder a manipular la caja (moverla en distintas direcciones, escuchar el ruido, pesarla...) y formular un modelo de acuerdo con nuestra experiencia. Este modelo sería válido hasta que nuevas experiencias nos indujeran a cambiarlo por otro. De la misma manera se ha ido construyendo el modelo atómico actual; de Dalton hasta nuestros días se han ido sucediendo diferentes experiencias que han llevado a la formulación de una serie de modelos invalidados sucesivamente a la luz de nuevos acontecimientos.

Teoría de Dalton

Dalton tomo como punto de partida una serie de evidencias experimentales conocidas en su época:

  • 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, que provenía de la Ley de conservación de la masa del químico francés Lavoisier.

  • La proporción de los elementos que forman un compuesto es constante, que provenía de la Ley de las proporciones definidas del también químico francés Proust.

Para explicar estos hechos propuso las siguientes hipótesis:

  • 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.

La contribución de Dalton no fue proponer una idea asombrosamente original, sino formular claramente una serie de hipótesis sobre la naturaleza de los átomos que señalaban la masa como una de sus propiedades fundamentales, y preocuparse por probar tales ideas mediante experimentos cuantitativos.

¿Quién fue John Dalton?

John Dalton


Retrato de 1895.

Nacimiento

6 de septiembre de 1766
Cumberland

Fallecimiento

27 de julio de 1844, 77 años
Mánchester, Inglaterra

Nacionalidad


británico

Campo

química, matemática, ciencias naturales

Abreviatura en botánica

Jn. Dalton

Firma

John Dalton (Eaglesfield, Cumberland (Reino Unido), 6 de septiembre de 1766 - Mánchester, 27 de julio de 1844), fue un naturalista, químico, matemático y meteorólogo británico.

Biografía

Primeros años

John Dalton nació en el seno de una familia cuáquera de la población de Eaglesfield, en Cumberland, Inglaterra. Hijo de un tejedor, sabemos que tuvo cinco hermanos, de los cuales sobrevivieron dos: Jonathan, mayor que Dalton, y Mary, de la que se desconoce su fecha de nacimiento. Dalton fue enviado a una escuela cuáquera donde aprendió matemática y destacó lo suficiente para, a la edad de 12 años, poder contribuir a la economía familiar dando clases a otros niños, primero en su casa y después en el templo cuáquero. Los ingresos eran modestos por lo que se dedicó a trabajos agrícolas hasta que en 1781 se asoció con su hermano Jonathan, que ayudaba a uno de sus primos a llevar una escuela cuáquera en la cercana Kendal.

Alrededor de 1790 Dalton consideró la posibilidad de estudiar Derecho o Medicina, pero no encontró apoyo de su familia para sus proyectos —a los disidentes religiosos de la época se les impedía asistir o enseñar en universidades inglesas— por lo que permaneció en Kendal hasta que en la primavera de 1793 se trasladó a Mánchester. Gracias a la influencia de John Gough, un filósofo ciego y erudito a cuya instrucción informal Dalton debía en gran parte sus conocimientos científicos, fue nombrado profesor de Matemáticas y Filosofía Natural en la «Nueva Escuela» de Mánchester, una academia de disidentes religiosos. Conservó el puesto hasta 1800, cuando la cada vez peor situación financiera de la academia lo obligó a renunciar a su cargo y comenzar una nueva carrera en Mánchester como profesor particular.

En su juventud Dalton estuvo muy influenciado por un prominente cuáquero de Eaglesfield llamado Elihu Robinson, competente meteorólogo además de fabricante de instrumental, que fue quien despertó su interés por las Matemáticas y la Meteorología. Durante sus años en Kendal, Dalton colaboró en el almanaque Gentlemen's and Ladies' Diaries remitiendo soluciones a problemas y preguntas y en 1787, comenzó a redactar un diario meteorológico en el que, durante los siguientes 57 años, anotó más de 200 000 observaciones. En esta época también redescubrió la teoría de circulación atmosférica ahora conocida como la célula de Hadley. La primera publicación de Dalton fue Observaciones y ensayos meteorológicos (1793), que contenía los gérmenes de varios de sus descubrimientos posteriores, aunque a pesar de ello y de la originalidad de su tratamiento recibió escasa atención por parte de otros estudiosos. Una segunda obra de Dalton, Elementos de la gramática inglesa, se publicó en 1801.

El daltonismo

En 1794, poco después de su llegada a Mánchester, Dalton fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica y Literaria de Mánchester, informalmente conocida como «Lit & Phil», ante la que unas semanas más tarde presentó su primer trabajo, «Hechos extraordinarios relacionados con la visión de los colores», en el que postulaba que las deficiencias en la percepción del color se deben a anomalías del humor vítreo. Era la primera vez en la que no solo se describía el hecho de la falta de percepción del color en algunas personas, sino que también se daba una explicación causal al fenómeno. Aunque su teoría fue desacreditada estando él mismo en vida, la investigación profunda y metódica que realizó sobre su propio problema visual causó una impresión tal que su nombre se convirtió en el término común para designar la ceguera al color, el daltonismo.

Dalton dejó instrucciones de que sus ojos fueran conservados, lo que ha permitido que análisis de ADN publicados en 1995 demostraran que Dalton en realidad tenía un tipo menos común de ceguera al color, la deuteranopia, en la que los conos sensibles a longitudes de onda medianas faltan, en lugar de funcionar con una forma mutada de su pigmento, como en el tipo más común de ceguera al color. Además de los azul y púrpura del espectro, Dalton fue capaz de reconocer un solo color, amarillo, o como él dice en su publicación:

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.” (Roscoe, Henry E.; Arthur Harden (1896). A New View of the Origin of Dalton's Atomic Theory)

Este trabajo fue seguido por muchos otros sobre temas diversos sobre la lluvia y rocío y el origen de manantiales, sobre el calor, el color de la cielo, el vapor, los verbos auxiliares y participios del idioma Inglés y sobre la reflexión y refracción de la luz.

Esta ceguera a ciertos colores le jugó más de alguna mala pasada a este científico. Al momento de experimentar sus teorías en el laboratorio, pocas veces pudo comprobarlas porque confundía los frascos de reactivos. Sin embargo, continuaba firme defendiendo sus ideas en el papel.

Otra muestra de esta ceguera que le acompañó toda su vida ocurrió en 1832, cuando fue a conocer al rey Guillermo IV y lució una vestimenta académica escarlata (rojo), un color nada habitual para un hombre de su discreción. La razón: él la veía de color gris oscuro por lo que poco le importó la sorpresa que ese día causó entre sus conocidos. Así, el daltonismo fue descrito por primera vez por John Dalton en 1808. Él, al igual que su hermano, sufría de esta alteración genética que en términos simples le impedía separar colores como el rojo y el verde.

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