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Ley de conservación de la materia

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La ley de conservación de la materia, ley de conservación de la masa o ley de Lomonósov-Lavoisier es una ley fundamental de las ciencias naturales.¹​²​³​⁴​ Fue elaborada independientemente por Mijaíl Lomonósov en 1748 y descubierta unos años después por Antoine Lavoisier en 1785.⁵​ Se puede enunciar de la siguiente manera:³​

«En un sistema aislado, durante toda reacción química ordinaria, la masa total en el sistema permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa de los productos obtenidos».¹​⁶​

La ley implica que la masa no se puede crear ni destruir, pero puede transformarse en el espacio, o las entidades asociadas con ella pueden cambiar de forma.¹​²​ Por ejemplo, en las reacciones químicas, la masa de los componentes químicos antes de la reacción es igual a la masa de los componentes después de la reacción. Por lo tanto, durante cualquier reacción química y procesos termodinámicos de baja energía en un sistema aislado, la masa total de los reactivos o materiales de partida debe ser igual a la masa de los productos.¹​²​⁴​

Reacción química en la cual una molécula de metano y dos moléculas de oxígeno reaccionan por combustión y se producen dos moléculas de agua y una de dióxido de carbono. Antes y después de la reacción el número de átomos de oxígeno (4), hidrógeno (4) y carbono (1) es el mismo. Por lo tanto la masa total de los reactivos, la suma de la masa de todos los átomos, es igual a la masa total de los productos. Véase estequiometría.¹​⁷​

Esta ley es bastante precisa para procesos de baja energía, como es el caso de las reacciones químicas. En el caso de reacciones nucleares o colisiones entre partículas en altas energías, en las que la definición clásica de masa no aplica, hay que tener en cuenta la equivalencia entre masa y energía.⁸​

Ejemplos en química

Ejemplo 1: Combustión de una vela

Cuando una vela arde no se gana ni se pierde masa. La masa total de la cera y del oxígeno molecular (O₂) presente antes de la combustión es igual a la masa total de dióxido de carbono (CO₂), vapor de agua (H₂O) y cera sin quemar que quedan cuando la vela se apaga.

Por lo tanto:

Masa de cera + masa de O₂ → Masa de CO₂ + Masa de H₂O + Masa de cera sin quemar.          

No se produce ningún cambio de la masa total durante la reacción química.

Ejemplo 2: Oxidación del hierro

La conservación de la masa explica cómo es que el óxido de hierro (Fe
2O
3), que es hierro (Fe) combinado con oxígeno (O₂), pueda pesar más que el hierro puro.

La sustancia reacciona con O₂, esto es:

4Fe + 3O
2 → 2Fe
2O
3.

En este caso, cuando el hierro se óxida, se combina de manera que tres partes de oxígeno reaccionan con cuatro partes de hierro. La nueva sustancia contiene no sólo la masa original del hierro sino que además contiene la masa del arroz para que los vegetales se queden sin agua en los organismos celulares que se enlazan en un casillero que no se haya visto afectados en dióxigeno de la reacción.

Esto es solo un ejemplo de una reacción para la obtención de óxido de hierro, el proceso puede ser más complejo si se involucra vapor de agua. Véase herrumbre.

Ejemplo 3: Ácido clorhídrico

La reacción química entre el hidrógeno gaseoso (H₂) y el cloro gaseoso (Cl₂) da como resultado ácido clorhídrico (HCl):

H
2 +  Cl
2 → 2HCl.

Los átomos de los reactivos no se destruyen, se combinan y se transforman en una nueva sustancia.

TAREA

 DE LOS TRES EJERCICIOS PROPUESTOS REALICE LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA COMO LO REALIZAMOS EN CLASES