''Din ce este facuta lumea? '': aceasta a fost intebarea pe care si-au pus-o filosofii greci cu peste 2.000 de ani in urma. O bucata de materie metal, o bucata de cuart, o picatura de apa - putea fi impartita in bucati tot mai mica, dar intotdeauna ramanea aceeasi materie.
Filosoful Leucippus (secolul al cincilea i.Hr.) a fost primul care a sugerat ca totul este format din particule identice, pe care el le-a numit atomi, din cuvantul grecesc insemnand ''indivizibil''. Teoria sa a fost dezvoltata de elevul si discipolul sau Democrit (aprox. 460-370 i.Hr.) care a sugerat ca miscarea constanta a atomilor explica crearea universului: grupurile mai grele de atomi au format Pamantul, in timp ce grupurile mai usoare au format corpurile ceresti. cel mai mare om de stiinta al acelor vremuri, Aristotel (384-322 i.Hr.) a refuzat sa accepte acest concept, iar scrierile sale au fost dominante timp de peste 1.500 de ani. Teoria atomului a fost incorporata intr-o poezie lunga scrisa de filosoful roman Lucretiu (aprox. 99-55 i.Hr.), intitulata De Rerum Natura (Despre natura lucrurilor).
Gaze si spatii
Lucrarea lui Lucretiu s-a numarat printre primele care au fost tiparite dupa inventarea tiparului la sfarsitul secolului al xv-lea, si ea a afectat gandirea multora, inclusiv a filosofului francez Pierre Gassendi (1592-1655) care, la randul sau , l-a influentat pe englezul Robert Boyle (1627-91). Experimentele lui Boyle asupra proprietatilor gazelor au sugerat ca acetea sunt formate din particule mici avand mult spatiu intre ele; mai tarziu, matematicianul elvetian Daniel Bernoulli (11700-82) a facut calcule care il sustineau pe Boyle.
In acelasi timp se dezvoltau cunostintele din domeniul chimiei. Primii chimisti au recunoscut existenta elementelor - substante precum metalele, care nu pot fi descompuse in alte substante - si si-au dat seama ca compusi chimice sunt formati din cantitati de elemente diferite, insa abia cand chimistul Antoine Lavoisier (1743-94) a introdus metode de cantarire exacta a produsilor reactiilor chimice a fost pregatit terenul pentru o teorie care sa explice aceste reactii. Chiar si Lavoisier, intr-o lista de ''elemente'' pe care a publicat-o in 1789, a inclus substante precum calcarul si silicea, care sunt compusi din doua elemente.
Poate cea mai importanta realizare a lui Lavoisier a fost confirmarea teoriei conservarii masei in reactiile chimice: aceasta a fost o sustinere puternica, avandu-si originea in idea originala a lui Democrit, ca toate transformarile chimice nu sunt decat rearanjari ale unor unitati fundamentale neschimbatoare. La fel de importanta a fost legea proportiilor constante, enuntata de chimistul francez JL Proust (1754-1826), care a spune ca fiecare compus chimice pur contine proportii fixe si constante, in greutati, din elementele sale constituitive.
Descoperirile lui Dalton
John Dalton s-a nascut in anul 1766 la Eagesfield, in apropiere de Cockermounth din Cumberland (Anglia), si a fost educat la scoala locala a sectei religioase Quakers. La varsta de numai 12 ani el a devenit invatator la scoala respectiva, dar in anul 1781 s-a mutat in orasul invecinat Kendal, unde a ramas pana in anul 1787, predand matematica si stiinte. El a inceput sa tina un jurnal meteorlogic in anul 1787, iar prima sa publicatie se intitula Observatii si eseuri meteorologice (1793).
In acelasi an Dalton s-a mutat la Manchester, unde a fost desemnat profesor de matematica si de filosofie naturala la New College. Una din primele sale lucrari a fost despre ceea ce este acum cunoscut sub numele de daltonism, de care a suferit el insusi. Cand New College s-a mutat la York, el a devenit un ''profesor de stat si particular de matematica si chimie''.
Interesul lui Dalton pentru meteorologie l-a determinat sa efectueze experimente cu proprietatile diferitelor gaze si felul in care se dizolvau in lichide. Intr-o, lucrare despre absortia gazelor (1803) el se intreba de ce apa nu dizolva aceeasi cantitati din diferite gaze: ''Sunt aproape convins ca situatia depinde de greutatea si numarul particulelor diferitelor gaze''. Ca recunostere a teoriilor lui Leucippus si Democrit, Dalton a numit aceste particule atomi. Pe baza observarilor sale a putut sa faca calcule ale greutatilor relative a atomilor intr-un numar de compusi diferite - apa, amoniac, dioxid de carbon etc. - si de aici el a ajuns la ideea ca toate combinatiille chimice apar intre atomi de diferite greutati. El si-a prezentat teoria lui Thomas Thomson de la Universiatea din Glasgow, care a inclus-o in editia din anul 1807 a lucrari sale Sistemul chimiei. In anul urmator Dalton a publicat prima parte a lucrari sale Noul system al filosofiei chimice.
Enunturile principale ale teoriei atomice a lui Dalton au fost, in primul rand, ca materia consta din atomi indivizibili; in al doilea rand ca toti atomi unui element dat sunt identici ca greutate si in toate celelalte proprietati; in al treilea rand, ca diferitele elemente au diferite tipuri de atomi, toate avand greutati diferite; in al patrulea rand, ca atomi sunt indestructibili, reactiile chimice fiind doar o rearanjari a atomilor ; si in ultimul rand, ca un compus cotine un numar definit - mic - de atomi din fiecare element constituent.
Desi teoria mai moderna recunoaste ca atomi nu sunt indestructibili si ca sunt formati din particule ''subatomice'', teoria lui Dalton ramane baza noastra de intelegere a reactiilor chimice. Tehnicile analitice moderne au facut posibila gasirea masei atomice a fiecarui element, dar fiecare element, dar fiecare element mai are si un numar atomic, de la 1 pentru hydrogen (elementul cel mai usor) pana la peste 100 pentru elementele radioactive instabile, care indica o mai mare masa atomica si structura interna.
John Dalton a fost ales Membru al Societatii Regale in anul 1822. el trait timp de peste 50 de ani la Manchester, unde si-a continuat munca de laborator si predarea. El iesea rar, singura distractie fiind o partida de popice in dupa-amiezele de joi. A murit la 27 iulie 1844.
