Ley de Lavoisier o Ley de Conservación de la Masa

Concepto

En el siglo XVIII, Antoine Laurent de Lavoisier, considerado el “padre de la química moderna”, demostró experimentalmente que la masa total de los reactivos en una reacción química es igual a la masa total de los productos.
Su ley se expresa así:

 

“En toda reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.”

 

Esto significa que:

• Los átomos no desaparecen ni se generan de la nada.

• Simplemente se reorganizan formando nuevas sustancias.

• Por lo tanto, la cantidad de cada tipo de átomo debe ser la misma antes y después de la reacción.

Ejemplo 

Lavoisier calentó óxido de mercurio (HgO) y observó que se descomponía en mercurio (Hg) y oxígeno (O₂):

2HgO → 2Hg + O2​

Al pesar los materiales:

• Masa del reactivo (HgO) = masa total de los productos (Hg + O₂).
  ✅ La masa se conserva.

Importancia de la ley

• Permite predecir la cantidad de productos que se obtendrán en una reacción.

• Es la base para balancear ecuaciones químicas, garantizando que los átomos se conserven.

• Fundamenta el principio de equilibrio químico y las leyes estequiométricas.

1. Balanceo de Ecuaciones Químicas

Definición

Balancear una ecuación significa igualar el número de átomos de cada elemento en ambos lados (reactivos y productos), para cumplir con la Ley de Lavoisier.

Una ecuación química no balanceada representa una reacción imposible según las leyes de la naturaleza.

Reglas básicas para balancear

1. Escribe correctamente las fórmulas químicas de todos los reactivos y productos.

2. Cuenta los átomos de cada elemento en ambos lados.

3. Coloca coeficientes numéricos (nunca cambies los subíndices) para igualar los átomos.

4. Balancea primero los elementos metálicos, luego los no metálicos, y deja H y O al final (porque suelen estar en varios compuestos).

5. Verifica al final que todos los elementos estén balanceados.

Tipos de Balanceo

Existen tres métodos principales según la complejidad de la ecuación:

1. Balanceo por tanteo (o inspección)

2. Balanceo algebraico (o por ecuaciones lineales)

3. Balanceo por método ion-electrón (redox)

1️⃣ Balanceo por Tanteo o Inspección

Es el método más intuitivo y rápido, se usa para reacciones sencillas.
Consiste en probar coeficientes hasta que los átomos estén iguales en ambos lados.

Ejemplo 1: Combustión del metano

CH4 + O2 → CO2 + H2O

Paso 1. Contar átomos en ambos lados:

Paso 2. Ajustar el hidrógeno → poner 2 delante de H₂O:

CH4 + O2 → CO2 + 2H2O

Ahora hay 4 H en ambos lados.

Paso 3. Ajustar el oxígeno → hay 4 átomos en productos, así que se colocan 2 moléculas de O₂:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

✅ Balanceada.

Ejemplo 2: Formación de amoníaco (síntesis)

N2 + H2 → NH3​

Paso 1. Ajustar el nitrógeno → colocar 2 frente a NH₃:

N2 + H2 → 2NH3​

Paso 2. Ahora hay 6 H a la derecha, por lo tanto, se colocan 3 H₂ a la izquierda:

N2 + 3H2 → 2NH3​

✅ Balanceada.

2️⃣ Balanceo por Método Algebraico

Se utiliza cuando la reacción es más compleja.
El método se basa en asignar letras (a, b, c, …) a cada sustancia, y luego formar ecuaciones para igualar los átomos de cada elemento.

🧪 Ejemplo 3: Oxidación del hierro

aFe+bO2→cFe2O3a​

Paso 1. Igualar átomos mediante ecuaciones:

• Hierro (Fe): $a=2c$

• Oxígeno (O): $2b=3c$

Paso 2. Elegir $c=2$ para evitar fracciones → $a=4$, $b=3$.

4Fe+3O2→2Fe2O3​

✅ Balanceada.

Ejemplo 4: Descomposición del carbonato de calcio

aCaCO3→bCaO+cCO2​

• Ca: a=b

• C: a=c

• O: 3a=b+2c

Sustituyendo b=a,  c=a:
3a=a+2a→3a=3a
→ a=1,b=1,c=1

CaCO3→CaO+CO2​

✅ Balanceada naturalmente.

3️⃣ Balanceo por Método Ion-Electrón (Redox)

Este método se aplica cuando hay transferencia de electrones, es decir, en reacciones de oxidación-reducción.
Se realiza separando la reacción en semirreacciones (oxidación y reducción), y ajustando electrones, hidrógenos y oxígenos.

Ejemplo 5: Reacción entre permanganato y hierro (II) en medio ácido

MnO4−+Fe2+→Mn2++Fe3+

1. Identificar cambios de número de oxidación:

• Mn: +7 → +2 (gana 5 e⁻, se reduce)

• Fe: +2 → +3 (pierde 1 e⁻, se oxida)

2. Igualar los electrones perdidos y ganados (multiplicamos la oxidación ×5):

MnO4−+5Fe2+→Mn2++5Fe3+

3. Ajustar oxígeno con H₂O y luego H⁺ (medio ácido):

MnO4−+8H++5Fe2+→Mn2++4H2O+5Fe3+

✅ Balanceada.

Clasificación de Reacciones Químicas y su Balanceo

Recomendaciones para el balanceo

• Nunca modifiques los subíndices (cambiaría la sustancia).

• Los coeficientes se colocan delante de las fórmulas.

• Si hay poliatómicos iguales en ambos lados (por ejemplo, SO₄²⁻), se pueden balancear como una sola unidad.

• Al final, verifica que todos los coeficientes sean números enteros y simplifica si es posible.