John Dalton

Quem foi John Dalton?

Durante o início da carreira de John Dalton, ele identificou a natureza hereditária do daltonismo vermelho-verde. Em 1803, ele revelou o conceito da Lei das Pressões Parciais de Dalton. Também em 1800, ele foi o primeiro cientista a explicar o comportamento dos átomos em termos de medição de peso.

Início de vida e carreira

Dalton nasceu em Eaglesfield, Inglaterra, em 6 de setembro de 1766, em uma família Quaker. Ele tinha dois irmãos sobreviventes. Tanto ele quanto seu irmão nasceram daltônicos. O pai de Dalton ganhava uma renda modesta como tecelão de tear manual. Quando criança, Dalton ansiava por educação formal, mas sua família era muito pobre. Ficou claro que ele precisaria ajudar com as finanças da família desde tenra idade.

Depois de frequentar uma escola quacre em sua vila em Cumberland, quando Dalton tinha apenas 12 anos, começou a ensinar lá. Quando ele tinha 14 anos, ele passou um ano trabalhando como lavrador, mas decidiu voltar a lecionar – desta vez como assistente em um internato Quaker em Kendal. Dentro de quatro anos, o jovem tímido foi nomeado diretor da escola. Ele permaneceu lá até 1793, quando se tornou professor de matemática e filosofia no New College, em Manchester.

Enquanto no New College, Dalton ingressou na Manchester Literary and Philosophical Society. A associação concedeu a Dalton acesso às instalações do laboratório. Para um de seus primeiros projetos de pesquisa, Dalton perseguiu seu ávido interesse em meteorologia. Ele começou a manter registros diários do clima, prestando atenção especial a detalhes como velocidade do vento e pressão barométrica – um hábito que Dalton continuaria por toda a vida. Seus resultados de pesquisa sobre pressão atmosférica foram publicados em seu primeiro livro, Descobertas Meteorológicas , ano em que chegou a Manchester.

Durante o início de sua carreira como cientista, Dalton também pesquisou o daltonismo – um tópico com o qual estava familiarizado por experiência própria. Como a condição afetou ele e seu irmão desde o nascimento, Dalton teorizou que deve ser hereditário. Ele provou que sua teoria era verdadeira quando a análise genética de seu próprio tecido ocular revelou que ele estava perdendo o fotorreceptor para perceber a cor verde. Como resultado de suas contribuições para a compreensão do daltonismo vermelho-verde, a condição ainda é frequentemente chamada de 'Daltonismo'.

Lei de Dalton

O interesse de Dalton pelas pressões atmosféricas acabou levando-o a examinar mais de perto os gases. Enquanto estudava a natureza e a composição química do ar no início de 1800, Dalton aprendeu que não era um solvente químico, como outros cientistas acreditavam. Em vez disso, era um sistema mecânico composto de pequenas partículas individuais que usavam a pressão aplicada por cada gás independentemente.

Os experimentos de Dalton com gases levaram à descoberta de que a pressão total de uma mistura de gases era a soma das pressões parciais que cada gás individual exercia enquanto ocupava o mesmo espaço. Em 1803, esse princípio científico passou a ser oficialmente conhecido como Lei das Pressões Parciais de Dalton. A Lei de Dalton se aplica principalmente a gases ideais em vez de gases reais, devido à elasticidade e ao baixo volume de partículas das moléculas em gases ideais. O químico Humphry Davy estava cético em relação à Lei de Dalton até que Dalton explicou que as forças repulsivas que antes criavam pressão só atuavam entre átomos do mesmo tipo e que os átomos dentro de uma mistura variavam em peso e complexidade.

O princípio da Lei de Dalton pode ser demonstrado usando um experimento simples envolvendo uma garrafa de vidro e uma grande tigela de água. Quando a garrafa está submersa na água, a água que ela contém é deslocada, mas a garrafa não está vazia; é preenchido com o gás hidrogênio invisível em vez disso. A quantidade de pressão exercida pelo hidrogênio pode ser identificada por meio de um gráfico que lista a pressão dos vapores d'água em diferentes temperaturas, também graças às descobertas de Dalton. Este conhecimento tem muitas aplicações práticas úteis hoje. Por exemplo, mergulhadores usam os princípios de Dalton para medir como os níveis de pressão em diferentes profundidades do oceano afetarão o ar e o nitrogênio em seus tanques.

Durante o início de 1800, Dalton também postulou uma lei de expansão térmica que ilustrava a reação de aquecimento e resfriamento de gases à expansão e compressão. Ele ganhou fama internacional por seu estudo adicional usando um higrômetro de ponto de orvalho de modelagem grosseira para determinar como a temperatura afeta o nível de vapor de água atmosférico.

Teoria atômica

A fascinação de Dalton pelos gases gradualmente o levou a afirmar formalmente que toda forma de matéria (seja sólida, líquida ou gasosa) também era composta de pequenas partículas individuais. Ele se referiu à teoria mais abstrata da matéria do filósofo grego Demócrito de Abdera, que há séculos havia caído de moda, e tomou emprestado o termo 'átomos' ou 'átomos' para rotular as partículas. Em um artigo que escreveu para a Manchester Literary and Philosophical Society em 1803, Dalton criou o primeiro gráfico de pesos atômicos.

Buscando expandir sua teoria, ele reabordou o assunto do peso atômico em seu livro Um novo sistema de filosofia química , publicado em 1808. Em Um novo sistema de filosofia química , Dalton introduziu sua crença de que átomos de diferentes elementos poderiam ser universalmente distinguidos com base em seus pesos atômicos variados. Ao fazer isso, ele se tornou o primeiro cientista a explicar o comportamento dos átomos em termos de medição de peso. Ele também descobriu o fato de que os átomos não podem ser criados ou destruídos.

A teoria de Dalton também examinou as composições dos compostos, explicando que as minúsculas partículas (átomos) em um composto eram átomos compostos. Vinte anos depois, o químico Amedeo Avogadro detalharia ainda mais a diferença entre átomos e átomos compostos.

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Dentro Um novo sistema de filosofia química , Dalton também escreveu sobre seus experimentos provando que os átomos se combinam consistentemente em proporções simples. O que isso significava era que as moléculas de um elemento são sempre compostas das mesmas proporções, com exceção das moléculas de água.

Em 1810 Dalton publicou um apêndice para Um novo sistema de filosofia química . Nele, ele elaborou alguns dos detalhes práticos de sua teoria: que os átomos dentro de um determinado elemento são todos exatamente do mesmo tamanho e peso, enquanto os átomos de diferentes elementos parecem - e são - diferentes uns dos outros. Dalton eventualmente compôs uma tabela listando os pesos atômicos de todos os elementos conhecidos.

Suas teorias atômicas foram rapidamente adotadas pela comunidade científica em geral com poucas objeções. 'Dalton tornou os átomos cientificamente úteis', afirmou Rajkumari Williamson Jones, historiador da ciência do Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade de Manchester. O Professor Prêmio Nobel Sir Harry Kroto, conhecido por co-descobrir os fulerenos de carbono esféricos, identificou o impacto revolucionário das descobertas de Dalton no campo da química: 'O passo crucial foi escrever os elementos em termos de seus átomos... saber como eles poderiam fazer química de antemão, não fazia o menor sentido.'

Mais tarde

De 1817 até o dia em que morreu, Dalton serviu como presidente da Manchester Literary and Philosophical Society, a organização que primeiro lhe concedeu acesso a um laboratório. Praticante da modéstia quacre, resistiu ao reconhecimento público; em 1822, ele recusou a adesão eleita à Royal Society. Em 1832, no entanto, ele aceitou a contragosto um doutorado honorário em Ciências da prestigiosa Universidade de Oxford. Ironicamente, seu vestido de formatura era vermelho, uma cor que ele não conseguia ver. Felizmente para ele, seu daltonismo era uma desculpa conveniente para ele anular a regra Quaker que proibia seus assinantes de usar vermelho.

Em 1833 o governo concedeu-lhe uma pensão, que foi dobrada em 1836. Dalton recebeu outro título, desta vez um Doutorado em Direito, pela Universidade de Edimburgo em 1834. Como se essas honras fossem homenagem insuficiente ao químico revolucionário, em Londres, um estátua foi erguida em homenagem a Dalton - também em 1834. 'Dalton era um ícone para Manchester', disse Rajkumari Williams Jones. 'Ele é provavelmente o único cientista que ganhou uma estátua em sua vida.'

Em sua vida posterior, Dalton continuou a ensinar e palestrar em universidades em todo o Reino Unido, embora se diga que o cientista era um professor desajeitado com uma voz áspera e dissonante. Ao longo de sua vida, Dalton conseguiu manter sua reputação quase impecável como um Quaker devoto. Ele viveu uma vida humilde e descomplicada, concentrando-se em seu fascínio pela ciência, e nunca se casou.

Em 1837 Dalton teve um derrame. Ele teve problemas com seu discurso para o próximo ano.

Morte e legado

Depois de sofrer um segundo derrame, Dalton morreu tranquilamente na noite de 26 de julho de 1844, em sua casa em Manchester, Inglaterra. Ele recebeu um funeral cívico e todas as honras. Cerca de 40.000 pessoas participaram da procissão, homenageando suas contribuições para a ciência, a manufatura e o comércio do país.

Ao encontrar uma maneira de 'pesar átomos', a pesquisa de John Dalton não apenas mudou a face da química, mas também iniciou sua progressão para uma ciência moderna. A divisão do átomo no século 20 provavelmente não poderia ter sido realizada sem Dalton estabelecer as bases do conhecimento sobre a composição atômica de moléculas simples e complexas. As descobertas de Dalton também permitiram a fabricação econômica de compostos químicos, uma vez que essencialmente dão aos fabricantes uma receita para determinar as proporções químicas corretas em um determinado composto.

A maioria das conclusões que compunham a teoria atômica de Dalton ainda permanecem hoje.

'Agora, com a nanotecnologia, os átomos são a peça central', disse David Garner, professor de química da Universidade de Nottingham. 'Os átomos são manipulados diretamente para fazer novos medicamentos, semicondutores e plásticos.' Ele continuou explicando: 'Ele nos deu a primeira compreensão da natureza dos materiais. Agora podemos projetar moléculas com uma boa idéia de suas propriedades'.

Em 2003, no bicentenário do anúncio público de Dalton de sua teoria atômica, o Museu de Manchester realizou uma homenagem ao homem, sua vida e suas descobertas científicas inovadoras.