Teori Atom DaltonFilsufi Yunani Democritus pada abad kelima SM mengungkapkan bahwa semua materi

terdiri atas partikel yang sangat kecil dan tidak dapat lagi dibagi, yang diberi nama atomos (tidak dapat dibelah atau dibagi). Langkah penting menuju pemahaman sifat mikroskopik materi terjadi pada abad ke-18 oleh kimiawan besar Perancis Antonie Lavoisier dengan percobaannya menggunakan neraca untuk menunjukkan bahwa jumlah dari massa produk reaksi kimia sama dengan jumlah reaktannya. Ia memanaskan merkuri dalam labu tertutup yang berisi udara. Setelah beberapa hari, muncul zat berwarna merah, yaitu merkuri(II) oksida. Gas yang tersisa di dalam labu berkurang massanya dan tidak dapat lagi menyangga pembakaran; lilin tidak menyala di dalamnya yang sekarang dapat diketahui bahwa gas tersisa adalah nitrogen, dan oksigen di udara telah bereaksi dengan merkuri. Lavoisier kemudian mengambil dedngan hati-hati oksida merkuri yang berwarna merah itu dan memanaskannya dengan kuat. Ia menimbang baik merkuri maupun gas yang dihasilkan dan menunjukkan bahwa massa gabungannya sama dengan massa merkuri(II) oksida yang digunakan semula. Lavoisier akhirnya dapat menyatakan hukum kekekalan massa.

Cara kerja percobaan Lavoisier berdasarkan gambar di atas sebagai berikut, Mula-mula tinggi cairan merkuri dalam wadah yang berisi udara adalah A, tetapi setelah beberapa hari merkuri naik ke B dan ketinggian ini tetap. Beda tinggi A dan B menyatakan volume udara yang digunakan oleh merkuri dalam pembentukan bubuk merah (merkuri oksida). Untuk menguji fakta ini, Lavoisier mengumpulkan merkuri oksida, kemudian dipanaskan lagi. Bubuk merah ini akan terurai menjadi cairan merkuri dan sejumlah volume gas (oksigen) yang jumlahnya sama dengan udara yang dibutuhkan dalam percobaan pertama.

Hukum perbandingan tetap atau hukum Proust (diambil dari nama kimiawan Perancis yang bernama Joseph Proust) adalah hukum yang menyatakan bahwa suatu senyawa kimia terdiri dari unsur-unsur dengan perbandingan massa yang selalu tepat sama. Dengan kata lain, setiap sampel suatu senyawa memiliki komposisi unsur-unsur yang tetap. Hukum ini memberikan kontribusi pada konsep mengenai bagaimana unsur-unsur membentuk senyawa.

Seorang ahli kimia Prancis yang bernama Joseph Louis Proust (1754–1826) dalam melakukan percobaannya mencoba menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk

air. Air dibentuk oleh dua unsur yaitu unsur hidrogen dan oksigen. Materi mempunyai massa, termasuk hidrogen dan oksigen. Berikut hasil eksperimen yang dilakukan oleh Proust.

Dari tabel di atas terlihat, bahwa setiap 1 g gas hidrogen bereaksi dengan 8 g oksigen menghasilkan 9 g air. Hal ini membuktikan bahwa massa hidrogen dan massa oksigen yang terkandung dalam air memiliki perbandingan yang tetap yaitu 1 : 8, berapapun banyaknya air yang terbentuk. Dari percobaan yang dilakukannya, Proust mengemukakan teorinya yang terkenal dengan sebutan hukum perbandingan tetap.

Pada awalnya para ilmuwan menemukan bahwa gas hidrogen dapat bereaksi dengan gas oksigen membentuk air. Kemudian, Joseph Louis Gay Lussac (1788-1850) dari  Perancis tertarik pada penemuan Henry Cavendish (1731-1810) dari Inggris, yang menemukan perbandingan volume hidrogen yang bereaksi dengan oksigen membentuk air adalah 2 : 1, jika kedua gas itu diukur pada suhu (T) dan tekanan (P) yang sama. Akhirnya, pada tahun 1809 Joseph Louis Gay Lussac melakukan percobaan terhadap berbagai reaksi gas. Berikut data dari percobaan yang dilakukan.

Tabel Data Percobaan Gay Lussac

Berdasarkan tabel di atas, menurut Gay Lussac, 2 volume gas hidrogen bereaksi dengan 1 volume gas oksigen membentuk 2 volume uap air. Pada reaksi pembentukan uap air, agar reaksi sempurna, untuk setiap 2 volume gas hidrogen diperlukan 1 volume gas oksigen, menghasilkan 2 volume uap air. Perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi, ternyata berbanding sebagai bilangan bulat. Data percobaan tersebut sesuai dengan hukum perbandingan volume atau dikenal dengan hukum Gay Lussac berbunyi:

“Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas-gas yang bereaksi dan volumegas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana”.

John Dalton (1766-1844), ilmuwan yang berasal dari Inggris. Pengamatannya terhadap komposisi udara, membuatnya tertarik untuk meneliti sifat-sifat gas. Ia menemukan bahwa gas-gas bergabung seolah-olah mereka disusun oleh partikel-partikel individu. Partikel-partikel inilah yang diungkapkan oleh Democritus. John Dalton, merumuskan definisi yang presisi tentang blok penyusunan materi yang tidak dapat dibagi lagi yang disebut atom. Konsep atom Dalton lebih rinci dibandingkan konsep Democritus. John Dalton menyimpulkan berdasarkan dua percobaan yang telah dilakukan oleh Lavoisier dan Proust. Hipotesis pertama menyatakan bahwa atom dari unsur yang satu berbeda dari atom dari semua unsur yang lain. Dalton tidak mencoba untuk menggambarkan struktur atau susunan atom-atom karena tidak mempunyai gambaran seperti apa sebenarnya atom itu. Hipotesis kedua menyatakan bahwa untuk membentuk suatu senyawa, kita tidak hanya membutuhkan atom dari unsur yang sesuai, namun juga jumlah yang spesifik dari atom-atom ini. Gagasan ini merupakan perluasan dari suatu hukum yang dipublikasikan pada tahun 1799 oleh seorang kimiawan Perancis Joseph Proust, yaitu Hukum Perbandingan Tetap yang menyatakan bahwa sampel-sampel yang berbeda dari senyawa yang sama selalu mengandung unsur-unsur penyusunnya dengan perbandingan massa yang sama.

Hipotesa kedua Dalton ini mendukung satu hukum penting lainnya, hukum perbandingan berganda. Menurut hukum ini, jika ada dua unsur dapat bergabung membentuk lebih dari satu senyawa, maka massa-massa dari unsur yang pertama dengan suatu massa tetap dari unsur yang kedua akan berbandung sebagai bilangan bulat yang kecil (misalnya 1:2; O:H dalam air = H2O).

Hipotesa ketiga Dalton adalah cara lain untuk menyatakan hukum kekekalan massa, yaitu bahwa materi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Karena materi-materi tersusun atas atom-atom yang tidak berubah dalam suatu reaksi kimia dasar, maka massa juga harus kekal. Pandangan Dalton yang cemerlang tentang sifat materi merupakan faktor pendorong utama pesatnya perkembangan kimia pada abad selanjutnya.

Berdasarkan hukum-hukum dasar gas ideal yang telah dijelaskan di atas, dapat disimpulkan bahwa teori atom Dalton hanya didasarkan dari percobaan Lavoisier dan Proust saja. Percobaan Lavoisier menghasilkan hukum kekekalan massa yang berkaitan dengan teori atom Dalton yang menyatakan bahwa “Atom tidak dapat dibagi menjadi partikel yang lebih kecil atau dihancurkan”. Sedangkan, percobaan Proust menghasilkan hukum perbandingan tetap yang berkaitan dengan teori Dalton yang menyatakan bahwa “Senyawa kimia tersusun atas dua jenis atom atau lebih dengan perbandingan tetap dan tertentu”.