Evoluzione storica e scientifica della teoria atomica di Dalton

Origini dell'idea atomica

L’idea che la materia sia sostituita da atomi è davvero molto antica. Pensate che ne parlava già un filosofo greco. Democrito, vissuto quasi 2500 anni fa e che la parola atomo deriva proprio dal greco antico ‘atomos’ che significa indivisibile. L’esistenza degli atomi è oggi un fatto accettato da tutti e ciò può far pensare che essi siano facilmente individuabili e osservabili. In realtà gli atomi non si riescono a dividere e perciò la loro descrizione avviene solo trasverso dei modelli astratti: insomma sembrerebbe che gli atomi siano un’invenzione de filosofi e degli scienziati.

Teoria atomica di Dalton

La teoria che lo scienziato inglese J. Dalton formulò nel 1808 è la prima che ipotizza l’esistenza degli atomi con argomentazioni scientifiche, cioè sulla base di misure e quindi di dati sperimentali verificabili e confutabili da chiunque. Come infatti leggerete tra poco le ipotesi di Dalton sull’esistenza e sulle proprietà degli atomi nascono dalle prime leggi della chimica; in altre parole, gli atomi che immagina Dalton hanno la proprietà di dare un’interpretazione logica e ragionevole delle leggi di Lavoisier e di Proust.

Caratteristiche degli atomi secondo Dalton

Secondo Dalton gli atomi non sono genericamente delle particelle piccolissime e indivisibili,ma presentano precise caratteristiche. Ecco in sintesi i punti principali della sua teoria:

1. Tutti i corpi materiali sono costituiti da atomi indivisibili;

2. Gli atomi di uno stesso elemento sono tutti uguali e hanno quindi le stesse proprietà chimiche;

3. Gli atomi di diversi elementi sono differenti e hanno quindi differenti proprietà chimiche;

4. Nelle reazioni chimiche gli atomi rimangono inalterati e nei prodotti si ritrovano combinati in modo diverso;

5. Gli atomi di elementi diversi si combinano secondo precisi rapporti numerici formando le particelle dei composti;

6. Gli atomi di alcuni elementi possono combinarsi tra loro in più rapporti, comunque sempre definiti.

Applicazioni della teoria di Dalton

A quasi due secoli di distanza possiamo dire l’ipotesi di Dalton fu la prima teoria atomica della materia che riusciva a dare una spiegazione razionale delle regolarità che si riscontrano nelle combinazioni chimiche.

In base ai primi tre punti della teoria atomica di Dalton, occorre immaginare che gli atomi di sodio siano le più piccole particelle dell’elemento sodio che ne conservano ancora l’identità chimica e altrettanto dobbiamo dire per gli atomi di cloro. La reazione di combinazione tra sodio e cloro avviene proprio a livello atomico: l’ipoteso più semplice è che un atomo di sodio si combini, cioè si leghi, con un atomo di cloro. Si forma così un nuovo aggregato di atomi che ha proprietà diverse e che esprime l’identità chimica di una nuova sostanza, il cloruro di sodio.

In base al punto 4 della teoria di Dalton, nelle trasformazioni chimiche gli atomi rimangono inalterati e quindi la massa delle nuove particelle che si formano è uguale alla somma delle masse dei singoli atomi che le costituiscono. Pertanto la legge della conservazione della massa, in base alla teoria di Dalton, può essere rinominata ‘legge della conservazione degli atomi’.