Ley de la conservación de la materia

Para hablar y describir aspectos importantes sobre la ley de conservación de la materia, es muy importante recordar qué significa el término materia. Entendemos como materia a todo lo que ocupa un lugar en el espacio la cual puede ser percibida o medida por medio de diferentes métodos. En la física moderna, la materia incluye cualquier entidad, campo o discontinuidad que se traduce en un fenómeno perceptible que posee continuidad por medio del espacio tiempo, que tiene una velocidad que es igual o menor a la velocidad de la luz, y que puede ser asociada con una cierta energía.

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¿Qué es la ley de la conservación de la materia?

La ley de la conservación de la materia postula que la cantidad de materia que existe antes y después de que sucede una transformación siempre será la misma, es también llamada como la ley de conservación de la masa o ley de Lomonósov-Lavoisier.

En qué consiste la ley de la conservación

La ley que fue posteriormente modificada por Einstein en la ley de conservación de la energía de masas consiste en una descripción del hecho de que la masa total y la energía en un sistema permanecen constantes. Esta enmienda incorpora el hecho de que la masa y la energía se pueden convertir de una a otra. Sin embargo, la ley de conservación de la masa sigue siendo un concepto útil en química, ya que la energía producida o consumida en una reacción química típica representa una cantidad mínima de masa.

Por lo tanto, se pueden visualizar reacciones químicas como la reorganización de átomos y enlaces, mientras que el número de átomos implicados en una reacción permanece inalterado. Esta suposición nos permite representar una reacción química como una ecuación equilibrada, en la cual el número de moles de cualquier elemento involucrado es el mismo en ambos lados de la ecuación.

Historia

En el año 1745, Mijaíl Lomonósov fue quien enunció la ley de la conservación de la materia y lo hizo de la siguiente manera: dijo que en una reacción química ordinaria donde la masa permanece invariable, en otras palabras que la masa que se encuentra presente en los reactivos es igual a la masa presente en los productos. En ese mismo año, y de forma totalmente independiente, el químico Antoine Lavoisier propuso que «la materia no se crea ni se destruye, únicamente se transforma». Esta es la razón por la cual la de conservación de la materia es conocida como ley de Lavoisier-Lomonósov.

Quién la propuso

Los antiguos griegos propusieron por primera vez la idea de que la cantidad total de materia en el universo es constante. Sin embargo, fue Antoine Lavoisier quien describió la ley de conservación de la masa o el principio de la conservación de masa / materia como un principio fundamental de la física en el año 1789. Se considera que este principio fundamental fue postulado por dos científicos de manera simultánea e independiente: el ruso Mijaíl Lomonósov en 1748 y el francés Antoine Lavoisier en 1785.

Enunciado de la ley de la conservación

El enunciado de la ley de la conservación de la materia dice que: “En una reacción química la masa permanece constante”. Otra forma de poder enunciar esta ley sería: “en una reacción química, la materia no se crea ni se destruye sino que se transforma permaneciendo constante”.

Aportaciones de Lavoisier

Algunas aportaciones importantes de Lavoisier fueron las siguientes:

• Es considerado como el padre y fundador de la química moderna.
• Realizó los primeros experimentos químicos cuantitativos.
• Demostró que en una reacción química la cantidad de la materia que en ella participa es la misma desde que inicia la reacción hasta que termina.
• Descubrió el hidrógeno y explicó el proceso de la combustión.
• Ayudó a introducir el sistema métrico, dio origen a la primera tabla periódica y contribuyó al establecimiento de la nomenclatura de la química moderna.
• Estableció la ley de la conservación de la masa.
• Descubrió que el agua era un compuesto de hidrógeno y oxígeno.
• Escribió el primer libro de química llamado Tratado elemental de química.

Fórmula

La fórmula que se utiliza para la ley de la conservación de la materia es la siguiente:

E= m.c²

Donde:

• E: es la cantidad de energía que tiene un cuerpo
• m: es la masa que posee un cuerpo
• v: velocidad de la luz en el vacío (300.000 Km/seg).

Experimentos

Para comprobar la ley necesitaremos una bolsita comercial de palomitas, se debe medir su masa con una balanza. Luego colocarlas al microondas y cuando estén listas, se mide su masa nuevamente con el empaque cerrado. La masa antes y después de dicho experimento ha de ser la misma, esto debido a que dentro de nuestro sistema ocurrió un cambio tanto físico como químico.

Se llena una botella con dos o tres dedos de vinagre. En un globo sin aire se coloca una cucharada grande de bicarbonato de sodio y se ata la boca del globo con el pico de la botella, sin que el contenido caiga dentro. Se lleva todo a la balanza y se pesa. Luego, levantamos el globo de modo tal que el bicarbonato caiga dentro y esperamos a que se junte con el vinagre y haga efervescencia. Pesamos de nuevo y comparamos con el peso anterior. En el segundo pesaje el bicarbonato aparentemente ya no está, pero el peso es exactamente el mismo.

Aplicaciones de la ley de la conservación

Las aplicaciones de la ley de la conservación de la materia se pueden observar por ejemplo cuando preparamos un jugo de frutas, cuando se prepara cemento para una casa, cuando se da el proceso de fotosíntesis, en la oxidación de una fruta, cuando se prepara ensalada de frutas, etc.

Importancia

La ley de la conservación de la materia tiene una importancia fundamental, ya que nos permite extraer componentes específicos de un determinado tipo de materia prima sin tener que desechar el resto; también es importante, porque nos permite obtener elementos puros, cosa que no podríamos lograr si la materia se destruyera.

Ejemplos

Algunos ejemplos de la ley de la conservación de la materia son:

• Un perfecto ejemplo de esta ley lo constituye la combustión de hidrocarburos, en la que puede verse al combustible arder y “desaparecer”, pero en realidad se transforma en gases invisibles y en energía liberada.
• Cuando se hierve un Kilogramo de agua durante el tiempo suficiente para que se consuma, se obtendrá un Kilogramo de vapor.
• Cargar un vehículo con 20 Kilogramos de combustible, después de haber encendido el motor durante un tiempo y que consuma todo el combustible, el auto pesará 20 Kilogramos menos, pero en la atmósfera habrá 20 Kilogramos más de gases producto de la combustión.