En este artículo se explica qué es la ley de la conservación de la materia y qué dice. Encontrarás el enunciado de la ley de la conservación de la materia, ejemplos de la ley, quién estableció por primera vez la ley de conservación de la materia y para qué sirve.
Índice
¿Cuál es la ley de la conservación de la materia?
La ley de la conservación de la materia establece que la masa total en una reacción química permanece constante, es decir, la ley de la conservación de la materia dice que la masa de los reactivos de la reacción química es igual a la masa obtenida en los productos.
La ley de la conservación de la materia también se conoce como ley de la conservación de la masa o ley de Lomonósov-Lavoisier.
Por lo tanto, la ley de la conservación de la materia significa que la masa no se puede crear ni destruir, pero se puede transformar. Por ejemplo, dos moléculas diferentes A y B pueden reaccionar químicamente y transformarse en moléculas C y D, pero la suma de la masa de los reactivos A y B será equivalente a la masa total de los productos C más D.
De manera que la ley de la conservación de la materia es análoga a la ley de la conservación de la energía, la cual estipula que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Ejemplos de la ley de la conservación de la materia
Vista la definición de la ley de la conservación de la materia, a continuación se muestran varios ejemplos de esta ley científica.
Reacción de combustión
La reacción de combustión es una reacción química exotérmica en la cual un material normalmente formado por carbono e hidrógeno reacciona con el oxígeno para formar dióxido de carbono y agua.
A modo de ejemplo, la reacción de combustión del propano es la siguiente:
Como puedes comprobar, la ley de la conservación de la materia se cumple en este ejemplo porque la cantidad de moléculas de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) son las mismas en los reactivos y en los productos. Lo que significa que la masa de los reactivos de la reacción química es equivalente a la masa de los productos.
Reacción de oxidación
La reacción de oxidación es una reacción química en la que interviene el oxigeno mediante la cual se pueden obtener nuevas sustancias.
Por ejemplo, la reacción de oxidación del aluminio es:
En la parte de los reactivos hay 4 átomos de aluminio y 6 átomos de oxigeno (3×2=6), y en los productos tenemos 2 moléculas de Al2O3, lo que implica que hay 4 átomos de aluminio (2×2=4) y 6 átomos de oxígeno (2×3=6). Por lo tanto, hay la misma materia en los reactivos y en los productos de la reacción, en conclusión, se verifica la ley de la conservación de la materia.
Ácido fluorhídrico
La reacción química del ácido fluorhídrico es muy útil para demostrar la ley de la conservación de la materia. En esta reacción se junta flúor con hidrógeno para formar ácido fluorhídrico:
Como puedes ver, en los reactivos tenemos dos átomos de flúor (F) junto con dos átomos de hidrógeno (H), y en los productos hay dos moléculas de HF. Así que se cumple el principio de la conservación de la materia porque intervienen el mismo número de átomos de F y de H en los reactivos y en los productos.
¿Quién descubrió la ley de la conservación de la materia?
En este apartado repasaremos la historia de la ley de la conservación de la materia, ya que no la creó un único científico sino que fue descubierta a lo largo de los años por varias personas.
En el siglo VI antes de Cristo, ya se tenía una noción del principio de la conservación de la materia, pues se creía que el universo y sus constituyentes como la materia no se pueden ni crear ni destruir. De hecho, en la antigua Grecia se pensaba que «nada surge de la nada», esto es, ninguna materia puede existir si no existía antes. Sin embargo, la ley no se podía demostrar científicamente.
El problema continuó hasta el siglo XVII, cuando el químico Robert Boyle estudió las reacciones de combustión y observó que se producían desbalances en la masa. El científico pesó los reactivos y los productos obtenidos de varias reacciones de oxidación, pero los productos pesaban más que los reactivos. Esto significaba que el postulado de la conservación de la energía era falso.
Pero Antoine Lavoisier demostró más tarde en el siglo XVII que los materiales ganaban masa porque también intervenía el aire en la reacción. De manera que si se tenía en cuenta la masa del aire, se conservaba la materia ya que la masa era idéntica antes y después de la reacción química.
Cabe destacar que en ese mismo siglo, pero antes de Lavoisier, el ruso Mijaíl Lomonósov fue el primero que enunció la ley de la conservación de la materia, pero Lavoisier fue quien refutó la idea de Boyle y popularizó la ley. Por eso esta regla también se llama ley de Lomonósov-Lavoisier.
Más aplicaciones de la ley de la conservación de la materia
Como has podido comprobar a lo largo del artículo, la ley de la conservación de la materia se utiliza principalmente en química para el estudio de las reacciones. Sin embargo, también tiene otras aplicaciones en la ciencia.
La ley de la conservación de la materia se usa en dinámica de fluidos, ya que si la masa de un cuerpo no cambia en el tiempo implica que el flujo másico en la entrada de un control volumétrico debe ser idéntico al flujo másico en la salida. O dicho de otra forma, no hay acumulación de masa en el sistema de estudio.
Se deber tener en cuenta que la ley de la conservación de la materia tiene una excepción que es muy útil para generar energía. En las reacciones nucleares sí que existe una diferencia de masa entre los reactivos y los productos, por lo tanto, no se cumple la ley de la conservación de la materia. La parte positiva es que se utiliza este descuadre de masas para transformar la materia en energía.