En toda reacción química los reactivos son diferentes de los productos obtenidos, pero lo que no varía es el número de átomos presentes de cada uno de los elementos: se trata de una mera reordenación de los mismos.
La masa de los reactivos es la suma de la masa de los átomos que forman sus moléculas, y dado que los productos estarán formados por los mismos átomos aunque organizados en moléculas distintas, deberán tener exactamente la misma masa.
Esto fue planteado por A. Lavoisier a finales del s. XVIII como "En cualquier sistema químicamente cerrado la masa de los productos es exactamente igual a la masa de los reactivos" y se conoce comoley dela conservación de la masa.
Observa en el siguiente diagrama de partículas cómo es la reacción
H2 + Cl2 ———► 2 HCl
Observamos como a partir de una molécula de hidrógeno y una de cloro se obtienen dos moléculas de ácido clorhídrico, de ahí el 2 delante de su fórmula química. Para conseguirlo, se ha romper la unión entre los dos átomos de hidrógeno y también la unión entre los dos átomos de cloro, uniéndose posteriormente uno de cloro con uno de hidróegno para formar el ácido clorhídrico.
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En el diagrama anterior,
moléculas de Hidrógeno reaccionan con
moléculas de Cloro para dar lugar a
moléculas de ácido clorhídrico. La masa se conserva ya que tenemos
átomos de Hidrógeno y
átomos de Cloro tanto en los reactivos como en los productos.
¿La masa se conserva siempre?
Hasta principios del siglo XX, se pensaba que la ley de conservación de la masa se cumplía siempre. Actualmente se sabe que no es así, gracias a la contribución de Einstein y su famosa ecuación:
E = m c2
que nos da la relación entre masa y energía, donde c es una constante igual a la velocidad de la luz en el vacío.
Esta ecuación es la que nos permite explicar por qué se produce energía en las centrales nucleares, pues al fisionar núcleos atómicos la energía de los átomos obtenidos es ligeramente menor a la del átomo original, transformándose este defecto de masa en energía.
En una reacción química este tipo de transformaciones no cocurre, por lo que la ley de conservación de la masa sigue siendo perféctamente válida.