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Los átomos no se pueden crear ni destruir.
Aunque actualmente esta afirmación es incorrecta, debemos
tener en cuenta que solo es inválida en situaciones especiales, que son de
hecho, las mismas de la ley de la conservación de la masa, por ende, para la
mayoría de las reacciones químicas es una afirmación correcta.
Este postulado adicionalmente forma la base de lo que
denominamos balanceo de reacciones químicas,
pues si los átomos no se crean o destruyen en una reacción química, eso
significa que la suma de átomos al principio de una reacción química, debe ser
la misma cantidad de átomos presentes al final de una reacción química.
La reacción química
Dado que introducimos el concepto de reacción química o
cambio químico, debemos describirlo un poco mejor. En una reacción química
usamos sustancias iniciales que llamaremos los reactivos, los cuales se
consumen al reorganizar sus átomos, para formar sustancias nuevas llamadas
productos.
La flecha indica el evento de cambio, el cual está
involucrado al tiempo, aunque en este caso solo nos interesa el momento donde
están los reactivos como momento inicial, y cuanto están los productos como
comento final. Normalmente asumiremos reacciones que;
👉 no se revierten
👉 cantidades de reactivo
que no dejan sobrantes
👉 y la cantidad de productos inicial es cero.
En una reacción química cambian las identidades de las
sustancias, pero los átomos que componen a las sustancias no cambian ni en
identidad ni en número, por lo que el número de átomos de cada elemento y el
número de átomos total se mantiene constante.
Prueba de balance de masa
Ahora bien, ¿cómo justificamos que los átomos no se crean ni
se destruyen matemáticamente? Pues simplemente es aplicar la ley de la
conservación de la masa, pues si la masa total es constante, entonces la suma
de masas de productos debe ser igual a la suma de masas de reactivos para cada
elemento analizado. Ecuaciones que dedujimos en la sección de la
ley de la conservación de la masa.
DEMOSTRACION. Expresar
la ley de la conservación de la masa en términos del número de átomos en una
reacción química empleando el principio de identidad de Dalton, que establece
que un átomo posee una masa atómica propia y constante.
Aunque la forma larga es más general, la forma corta es más
práctica para resolver los ejercicios de tipo conteo de átomos como los
siguientes:
Ejemplo. Demuestre que la siguiente figura es
congruente con la ley de la conservación de la masa.
Ejemplo. Cuando el metano reacciona con oxígeno a
altas temperaturas reacciona liberando calor que alimenta la propia reacción
por lo que solo requiere una leve chispa para iniciar. Los productos de la
combustión o reacción con oxígeno son dióxido de carbono y agua. Demuestre que
la siguiente figura es congruente con la ley de la conservación de la masa.
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