dalton

John Dalton, padre della teoria atomica moderna

di Vincenzo Villani

Dipartimento di Scienze, Università della Basilicata

In chimica i primi anni dell’800 furono dominati dalla teoria atomica proposta da Dalton che spiegò in modo semplice ed efficace le leggi fondamentali delle combinazioni chimiche.
John nacque nel 1766 da un povero tessitore quacchero. Appena dodicenne, già impartiva lezioni di fisica e matematica nel piccolo paese natale di Eaglesfield. Si narra che avesse stupito i contadini dimostrando loro che 60 metri quadri erano diversi da 60 metri al quadrato…
Presto si appassionò alle osservazioni meteorologiche, interesse che coltivò per tutta la vita.
Nel 1793 fu chiamato ad insegnare matematica e filosofia naturale al New College di Manchester, la non-conformist accademy dove aveva insegnato Priestley. Tuttavia, per poter disporre di più tempo per le sue ricerche diede le dimissioni per continuare con le lezioni private.

Nel 1800 fu nominato segretario della Manchester Literary and Phylosophical Society dove operò fino alla fine.
Da bravo quacchero condusse una vita molto misurata. Unica sua distrazione fu il gioco delle bocce: è verosimile che la familiarità che aveva con le bocce lo condusse a pensare agli elementi chimici in termini di particelle sferiche che rotolano, si urtano, si raggruppano…
Come conseguenza delle sue osservazioni meteo arrivò a riflettere sulla composizione dell’aria: ossigeno, azoto, anidride carbonica e acqua erano uniti chimicamente o semplicemente mescolati? Continua...

L’atomo da Dalton a Mendeleev. Nascita della chimica classica

Articolo 5/15.
Questo articolo si colloca nell’ambito della rassegna “I Lunedì della Cultura Chimica“,
iniziativa curata dal chimico ed epistemologo Giovanni Villani, con il sostegno tecnico-scientifico dell’Associazione Culturale Chimicare 

Giovanni Villani

La rinascita del concetto greco di atomo viene di solito attribuita a Pierre Gassendi.   Ovviamente, la visione atomistica greca non era mai sparita del tutto dal panorama culturale occidentale, anche se fortemente avversata dalla Chiesa.   Occorreva, tuttavia, un uomo di chiesa, Gassendi era canonico a Digne, per potere, se non eliminare almeno ridurre, il collegamento tra atomismo e ateismo.  Gassendi nella sua formazione filosofica metteva insieme tre culture: quella medioevale clericale, quella rinascimentale e quella scientifica.   Egli si proponeva di fare una sintesi di queste tre visioni, per molti aspetti opposte.   L’immagine del mondo della materia di Gassendi somigliava a quella di Democrito, a parte le differenze dovute a considerazioni teologiche.   Gli atomi erano anche qui invisibili, ma non privi di estensione, erano divisibili matematicamente, ma non fisicamente; la natura ultima di questi atomi consisteva di soliditas, ossia di fermezza e impenetrabilità; essi erano pertanto sostanze permanenti e invariabili, che non differivano tra loro in qualità.   Anche per Gassendi le proprietà caratteristiche dei singoli atomi erano la moles (la dimensione) e la figura (la forma), mentre come terza proprietà veniva aggiunta il pondus (il peso), che in realtà, era già stato aggiunto da Epicuro. Continua...

Verso la nascita della chimica moderna: dalla teoria atomica di Dalton al sistema periodico degli elementi

di Sergio Barocci

Gli atomi già concepiti dai filosofi greci (Leucippo, Democrito, vissuti nel IV sec. a.C) con considerazioni derivate da semplici intuizioni filosofiche e non da una corretta analisi sperimentale dei fenomeni , ripresi in epoca romana da Lucrezio nel De Rerum Natura , utilizzati poi con successo dai fisici meccanicistici rinascimentali (Galilei , Cartesio, Newton, Boyle), diventano, per merito di Dalton, le unità fondamentali che permettono di interpretare la composizione delle sostanze e le loro trasformazioni.
 

J. Dalton e la formulazione della prima teoria atomica

il libro di Dalton  intitolato "A new system of chemical philosophy"Le leggi di Lavoisier e di Proust rappresentarono la base sperimentale che permise a J. Dalton la riproposizione dell’ipotesi atomica come spiegazione dei fenomeni chimici.  Egli enunciò i punti fondamentali della sua ipotesi nel 1803 in una memoriale lettera alla Società letteraria e filosofica di Manchester.  Nel 1808 ripropose le sue idee in maniera più organica con il suo libro intitolato “A new system of chemical philosophy” (Fig.1).

La legge delle proporzioni multiple nota anche con il suo nome , fu resa pubblica dallo stesso Dalton nel 1804 e rappresentò una brillante verifica dell’ipotesi precedentemente formulata acquistando una superiore dignità di teoria.  L’enunciato delle legge delle proporzioni multiple completò così la rassegna delle leggi fondamentali ponderali cioè di quelle leggi che riguardavano il peso, oppure la massa delle sostanze interessate alle reazioni. Continua...

Dalla sintesi filosofica all’analisi chimica: l’ispirazione del pensiero chimico dall’antichità ai tempi moderni

di Sergio Barocci

Nell’antichità e per tutto il Medio Evo sino al secolo XVI non esisteva una vera e propria ricerca scientifica, né tanto meno una ricerca chimica nel senso da noi oggi inteso ed è in un certo senso sorprendente che anche in periodi di eccezionale sviluppo intellettuale e culturale come nella Grecia classica, in cui fiorirono scuole filosofiche e movimenti di grande levatura con risultati di notevole rilievo, anche in certe materie scientifiche come la matematica, la geometria e l’astronomia, così poco spazio fosse dedicato alla chimica.
La concezione che più si impose in questo periodo e che doveva rimanere sostanzialmente intatta per molti secoli sino alle soglie dell’Età Moderna, fu quella enunciata da uno dei più grandi esponenti della cultura greca, Aristotele (384 a. C. – 322 a. C.) (Fig.1) ma già presente in culture ancora più antiche e secondo alcuni risalente allo stesso Buddha.
Grazie ad Aristotele , alla domanda fondamentale “ di che cosa è fatto il mondo?” viene data la seguente risposta : “quattro soltanto sono gli elementi : terra, acqua, aria, fuoco.  Gli elementi sono sostanze semplici, non sono formate da altro se non da se stesse e combinandosi tra loro danno origine alla straordinaria varietà delle espressioni della natura”. Continua...

sul concetto di elemento chimico: l’evoluzione di un punto di vista

Il concetto di elemento chimico trova oggi un riscontro concreto nell’atomo di quello stesso elemento, che differisce dagli atomi degli altri elementi chimici sulla base del numero dei protoni contenuti nel nucleo, grandezza questa descritta dal valore del Numero Atomico.

berillio, magnesio, calcio, stronzio e bario in forma elementareDa un certo punto di vista si è arrivati ad un’identificazione concettuale biunivoca fra atomo ed elemento chimico corrispondente.

Per quanto questa descrizione, per taluni praticamente una tautologia, rappresenti il punto di arrivo di una ricerca filosofica e scientifica vecchia quasi quanto la stessa civiltà umana e trovi oggi finalmente riscontro in molteplici evidenze oggettive largamente comprovate ed accettate dalla comunità scientifica internazionale, sono convinto che gli Antichi non sarebbero stati poi così soddisfatti dal risultato raggiunto.   Mi pare di sentire Paracelso borbottare fra sé e sé qualcosa del tipo:  “Sì, va bene, gli atomi esistono e sono probabilmente proprio come dite voi.  Ma parlando di elementi io intendevo parlare di tutta un’altra cosa!”.

In effetti l’idea di elemento, chimico ma non soltanto, ha raccolto su di sé ed intorno a sé così tanti significati e connotazioni nella storia dell’uomo, e ancora ne conserva tutt’ora nella nostra cultura, che la pura descrizione atomista di un concetto così complesso rischia di venire tacciata di riduzionismo scientifico. Continua...

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