Demócrito ya decía que la materia estaba constituida por unas pequeñas partículas indivisibles a las que llamó átomos. Pero la demostración científica de la existencia de los átomos no llegó hasta principios del siglo XIX con la teoría atómica de Dalton.
Es interesante comprender cómo Dalton llegó a deducir su teoría y cómo con ella queda demostrada la existencia de los átomos y se descarta una concepción continua de la materia.
Podemos empezar a explicar como sucedió a partir de solo unos pocos años antes de que Dalton diera a luz a su teoría, cuando Lavoisier formula la ley de la conservación de la masa al observar experimentalmente que cuando tiene lugar una reacción química, la cantidad de masa es la misma antes que después de que ésta tenga lugar. Así, una reacción química es por tanto un cambio cualitativo de las sustancias pero no un cambio cuantitativo.
El modo de trabajar de Lavoisier de observar las cantidades de masa de las sustancias en las reacciones químicas se extendió entre otros químicos. De esta forma, Proust observó que cuando dos o más elementos químicos se combinan para formar un determinado compuesto, lo hacen según una relación constante entre las masas, lo cual constituye el enunciado principal de su ley de las proporciones definidas.
Esta ley viene a decir que las reacciones químicas no son como cocinar. Cuando se cocina por ejemplo una paella, se introducen distintas cantidades de los ingredientes necesarios y el resultado obtenido va a ser siempre la paella, más buena o menos buena, independientemente de que nos hayamos pasado de echar arroz o nos hallamos quedado cortos de agua.
Sin embargo, en una reacción química como puede ser la del hidrógeno con oxígeno para dar agua, las cantidades de H2 y O2 que reaccionan siempre están en la proporción de 1 a 8. Por ejemplo, 1 g de H2 reacciona con 8 g exactos de O2. Si hicieramos reaccionar 1 g de H2 con 10 g de O2, entonces después de la reacción en la que se formaría agua, observaríamos también que permanecen 2 g de O2 que han quedado sin reaccionar. Semejante precisión hace pensar en partículas pequeñas que se combinan cuando tiene lugar la reacción.
Por lo tanto esto a Dalton ya le debió de hacer sospechar. El hecho de que se produjesen las reacciones con una exactitud tan precisa en las proporciones de las masas de los reactivos le alejaba de la concepción continua de la materia y lo aproximaba a una hipótesis atómica.
Dalton, continuando el trabajo de Proust, estudió reacciones en las que dos elementos que reaccionan no dan siempre el mismo compuesto sino que pueden dar dos compuestos diferentes dependiendo de las condiciones en las que se produzca la reacción (por ejemplo el nitrógeno (N) con el oxígeno (O) pueden dan lugar a diferentes compuestos N2O, NO, NO2); en estas reacciones observó que las cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro para formar varios compuestos, están en una relación de números enteros sencillos, quiere decir, que si fijamos una cantidad de nitrógeno y la hacemos reaccionar con tres cantidades distintas de oxigeno de forma que se formen en cada caso un compuesto diferente, N2O, NO, NO2, observamos que la relación entre las cantidades de oxigeno que han reaccionado es siempre de números enteros, soncantidades proporcionales entre sí: cuando se forma el NO ha reaccionado el doble de cantidad de O que cuando se forma N2O, y cuando se forma NO2, el doble de la cantidad de O que cuando se ha formado NO.
Esta observación constituye lo que se conoce como la ley de las proporciones múltiples y supuso para Dalton la ratificación definitiva de su hipótesis atómica. La observación de Lavoisier, la de Proust y la de él mismo solo podían ser explicadas si la materia está constituida por partículas individuales, átomos, que se puedan combinar entre sí en las reacciones químicas.
Y entonces formuló su teoría atómica que eran en realidad cuatro postulados:
1.-Los elementos están constituidos por átomos consistentes en partículas materiales separadas e indestructibles.
2.-Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás cualidades.
3.-Los átomos de los distintos elementos tienen diferentes masa y propiedades. Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla.
4.-Los «átomos» de un determinado compuesto son a su vez idénticos en masa y en todas sus otras propiedades.
Esta teoría, como les pasa a la mayor parte de las teorías científicas, porta una paradoja y es que la mayor parte de lo que dice se ha demostrado que no es verdad (los átomos son divisibles en las partículas subatómicas: electrones, protones,…; los átomos de un mismo elemento pueden pesar distinto puesto que los isótopos son átomos de un mismo elemento con diferente número de partúclas en el núcleo y por lo tanto con diferente peso) y a pesar de tanto error, su importancia sigue siendo la misma porque supone la primera demostración científica de que la materia no es continua sino constituida por átomos.
