Ley de Avogadro

En las mismas condiciones de presión y temperatura, volúmenes iguales de diferentes gases tienen el mismo número de moléculas

Teoría atómica de Dalton

1. La materia esta formada por átomos indivisibles e indeformables
2. Las sustancias compuestos están formados por átomos compuestos
3. Todos los átomos de una sustancia pura son idénticos y por lo tanto tiene la misma masa e idénticas sus demás propiedades.
4. Los átomos de distintas sustancias tienen diferentes la masa y las demás propiedades (por ejemplo el tamaño, etc..)
5. Cuando se produce una reacción química, los átomos, puesto que son inalterables, ni se crean ni se destruyen, tan solo se distribuyen y organizan de otra forma.

Ley de los volúmenes de combinación o de Gay-Lussac

Cuando se produce una reacción química en la que intervienen gases, los volúmenes de las sustancias gaseosas que intervienen la reacción, guarda entre sí una relación dada por números sencillos.

Ley de Dalton

Cuando dos sustancias simples se combinan, y al hacerlo pueden formar más de una sustancia compuesto, los pesos de una de ellas que se combinan con un peso fijo de la otra, guardan entre sí una relación dada por números sencillos

Ley de Proust

Ley de Proust, publicada en el 1.801
Cuando dos o más sustancias simples se combinan para formar un determinado compuesto,lo hacen siempre manteniendo la misma proporción entre las masas.

Ley de Lavosier o de conservación de la masa

En un sistema aislado la masa se mantiene constante, lo que implica que la masa total de reactivos es igual a la masa total de las sustancias que se obtienen tras la reacción.

Ley de Gay-Lussac

Si mantenemos constante la presión, los cambios de volumen que experimentan una cantidad fija de gas son directamente proporcionales a los cambios de temperatura.

Ley de Boyle

La presión de una cantidad fija de gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa, siempre y cuando se mantenga la temperatura constante.

Elementos y compuestos.

El enorme número de substancias diferentes que hoy se conocen se caracterizan por su composición invariable y por tener propiedades definidas a una temperatura y presión dadas. Pero la inmensa mayoría de ellas pueden transformarse en otras más sencillas al someterlas a la acción del calor o de otra forma de energía (eléctrica, luminosa, etc.). El azúcar es una substancia pura que si se calienta se transforma en agua -en estado de vapor- y en carbón, la materia negruzca que en su combustión nos proporciona una gran cantidad de energía.  El agua se descompone a su vez al hacer pasar la corriente eléctrica a través de agua a la que se ha agregado un poco de ácido sulfúrico para aumentar su conductividad. En el polo positivo se forma un gas algo más denso que el aire, que aviva la combustión y sostiene la vida; es el oxígeno, el componente activo de la atmósfera; y en el polo negativo se forma también un gas, pero mucho más ligero que el aire y que arde en el seno de éste originando nuevamente agua; es el hidrógeno. La sal, otro cuerpo puro, se descompone también por la corriente eléctrica al pasar a través de la substancia en estado fundido. En el polo positivo se desprende un gas amarillo verdoso, sofocante y venenoso que es el cloro, mientras que en el polo negativo se separa un metal muy ligero, sólido y muy activo, que es el sodio. El oxígeno, el hidrógeno, el cloro, el sodio y el carbono, no pueden descomponerse en otros cuerpos más sencillos y se denominan substancias elementales o elementos, lo que significa que son constituyentes elementales de toda la materia En la radioactividad natural, algunos elementos se descomponen en otros distintos. En estos casos se consideran dichos elementos como tales y se habla de desintegración de los elementos radioactivos más que de descomposición  ya que los procesos que tienen lugar son  de grado muy superior al de las transformaciones químicas corrientes. Actualmente ha podido controlarse la transmutación de unos elementos en otros, pero utilizando métodos físicos especiales. Las substancias elementales o elementos son aquellas substancias que no pueden descomponerse en otras más sencillas por los medios químicos habituales. De los 109 elementos actualmente conocidos, 21 han sido producidos artificialmente en estos últimos años y no se han encontrado en la naturaleza. De los 88 elementos naturales restantes, muchos se hallan en proporción tan pequeña que parece existen tan sólo por excepción. Unos pocos elementos, como el oxígeno, el nitrógeno, el carbono, el oro, la plata y el platino, entre pocos más, se encuentran en estado libre o sin combinar; los otros existen combinados. Muchos de los elementos como el hierro, oro, cobre, plata, mercurio, plomo, aluminio, níquel, estaño, azufre, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, carbono, cinc, helio, radio y uranio nos son familiares, pero esta familiaridad no quiere decir que sean los más abundantes. El elemento que por su abundancia en la corteza terrestre ocupa el segundo lugar, después del oxígeno, continuamente estamos en contacto con muchos de sus compuestos. Este elemento es el silicio, básico en la industria electrónica, el cual forma parte de la arena, vidrio, cemento, arcilla, carborundo, asbesto, mica y demás silicatos. Un 47 % aproximadamente de la arena del desierto está constituida por silicio. Las substancias que pueden descomponerse por medios químicos apropiados en dos o más sustancias elementales  se denominan compuestos. Los compuestos, análogamente a las mezclas, están constituidos por dos o más cuerpos diferentes, pero se diferencian esencialmente de éstas en los siguientes extremos: a) Los componentes de las mezclas pueden separarse por medios físicos, pero los constituyentes de los compuestos, no. b) Las mezclas tienen las propiedades de sus componentes, pero los compuestos poseen sus propiedades específicas correspondientes. c) Las mezclas pueden existir en cualquier proporción mientras que los compuestos se forman a partir de los elementos en proporción invariable. d) La formación o descomposición de un compuesto va siempre unida a un desprendimiento o absorción de calor, mientras que para una mezcla el efecto calorífico es nulo o en todo caso, Muy pequeño. Si la mezcla de azufre y hierro considerada anteriormente se calienta, llega un momento en que se pone incandescente formándose un cuerpo negro que no tiene las propiedades del azufre ni del hierro, pues se diferencia de estos compuestos en el color y densidad, en que no es atraído por un imán, en ser insoluble en sulfuro de carbono y no desprender hidrógeno al ser tratado por los ácidos, sino otro gas de olor desagradable a huevos podridos. Mediante métodos químicos apropiados podrían aislarse nuevamente del cuerpo formado el azufre y el hierro que se obtendrían siempre en una relación invariable. El número de elementos es actualmente de un centenar, mientras que el número de compuestos químicamente conocidos es de varios millones. Por conveniencia de estudio los compuestos se clasifican en dos grupos: orgánicos o compuestos del carbono, e  inorgánicos, que no contienen carbono, si bien algunos de esto La inmensa mayoría de los compuestos que se conocen son orgánicos y sintéticos, descubriéndose cada año multitud de nuevos compuestos.

Mezclas, disoluciones y substancias puras.

La materia puede presentarse en dos formas distintas:

Homogénea, si es completamente uniforme, esto es, que sus propiedades y composición sean las mismas en cualquier punto de la misma.

Heterogénea, si está formada por dos o más porciones diferentes, separadas por superficies definidas a través de las cuales las propiedades cambian bruscamente.

Un material heterogéneo es una mezcla y cada porción homogénea de la misma constituye, desde el punto de vista químico, una fase. Así, por ejemplo, un trozo de granito aparece moteado e incluso a simple vista pueden observarse en él tres clases distintas de cuerpos; unas partículas minúsculas, obscuras y brillantes que son de mica, unos fragmentos pequeños, duros y transparentes que son de cuarzo y unos cristales oblongos, translúcidos y grisáceos que son de feldespato.

Cada fase de una mezcla presenta sus propiedades características y, en general, pueden separarse unas de otras por medios mecánicos. Una mezcla de azufre y hierro de color negruzco amarillento puede diferenciarse a simple vista o mediante la lupa o el microscopio, observándose las partículas amarillas de azufre y las grises obscuras de hierro. Sí las partículas de uno y otro cuerpo no fuesen excesivamente pequeñas, podrían seleccionarse a mano y en todo caso, podrían separarse por medio de un imán que atrae el hierro o tratando la mezcla con sulfuro de carbono que disuelve el azufre, filtrando la disolución obtenida (en esta operación queda retenido el hierro) y evaporando el disolvente que deja como residuo el azufre sólido.

Si una fase homogénea puede tener una composición variable se denomina disolución.

Las disoluciones pueden ser sólidas, pero la mayoría de ellas son líquidas. Las disoluciones más utilizadas son las acuosas en que el disolvente es el agua.

La composición de cualquier mezcla heterogénea puede cambiarse en la extensión que se quiera, pero la composición de una mezcla homogénea, esto es, de una disolución, sólo puede variarse, en general, entre límites definidos. Cuando una disolución está en equilibrio con el soluto puro en exceso, se dice que es saturada.

Una fase homogénea de composición uniforme y completamente invariable constituye una substancia pura, tal como el azufre, el hierro, la sal y el azúcar.

Cuando la proporción de uno de los componentes en una mezcla es preponderante e incluso casi exclusiva, más que como mezcla se considera como substancia más o menos impura.

Transformaciones físicas y químicas.

Los cambios que experimentan las substancias son de dos clases, físicos y químicos.

Un cambio físico modifica algunas propiedades de la substancia pero no, hay motivos para suponer que se ha formado una nueva. Por el contrario, en los cambios químicos, conocidos como reacciones, tiene lugar una modificación profunda de todas las propiedades del cuerpo, lo que obliga a suponer que se ha formado una nueva substancia. No existe una delimitación absoluta entre estas dos clases de transformaciones, pues hay diversos procesos que adquieren una significación intermedia.

Si se electriza un pedazo de cobre, se imanta un trozo de hierro, se calienta una cierta masa de azufre o se comprime un volumen determinado de cloro, las propiedades físicas de estas substancias varían tan sólo en lo que respecta a la modificación producida y en una extensión que depende de ella, pero las propiedades químicas de estas substancias permanecen inalteradas; ha tenido lugar en cada caso un fenómeno físico. Si se llega a fundir el pedazo de azufre o si el cloro se licua, las propiedades físicas cambian totalmente pero el comportamiento químico del azufre fundido o el del cloro líquido es el mismo que el del azufre sólido o el del cloro gaseoso, por lo que el proceso de fusión o el de licuación es también un cambio físico que afecta únicamente al estado de agregación de la substancia correspondiente. En cambio, si se calienta óxido mercúrico, polvo rojo, en un tubo de ensayo, se desprende oxígeno y en la parte superior del tubo se condensa mercurio en forma de minúsculas gotas; ha tenido lugar un cambio químico.

 Los procesos físicos y químicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos:

1)    Los cambios químicos van acompañados por una modificación profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes; los cambios físicos dan lugar a una alteración muy pequeña y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo.

2)    Los cambios químicos tienen casi siempre carácter permanente mientras que, en general, los cambios físicos persisten únicamente mientras actúa la causa que los origina.

3)    Los cambios químicos van acompañados por una variación importante de energía mientras que los cambios físicos van unidos a una variación de energía relativamente pequeña.

Así, por ejemplo, la formación de 1 g de agua a temperatura ambiente, a partir de hidrógeno y oxígeno, desprende cerca de 3800 calorías, mientras que la solidificación a hielo de 1 g de agua o la condensación a agua líquida a 100 ºC de 1 g de vapor de agua desprende tan sólo, respectivamente, cerca de 80 ó de 540 calorías.

 En algunos casos, tal como en la disolución del cloruro de hidrógeno gaseoso o incluso del cloruro sódico en agua o la simple dilución del ácido sulfúrico concentrado, parece difícil decidir claramente si un proceso es químico o físico, ya que ofrece aspectos de uno y otro tipo de transformaciones.

Propiedades físicas y químicas.

Las distintas formas de materia se diferencian mediante ciertas cualidades que afectan directa o indirectamente a nuestros sentidos las cuales se denominan propiedades físicas y no afectan a la naturaleza intima de la materia. Si estas propiedades son características de un cuerpo determinado se llaman propiedades específicas, tal como el color, olor, sabor, solubilidad, densidad, conductividad del calor y de la electricidad, brillo, transparencia, dureza, maleabilidad, ductilidad, estructura cristalina, punto de fusión, punto de ebullición, etc. Así, por ejemplo, el cobre, el oro y la plata se distinguen por su color; el agua, el alcohol y la gasolina por su olor; la sal y el azúcar, por su sabor; los carbonatos de sodio y de calcio, por su solubilidad; el plomo y el aluminio, por su densidad; el vidrio y el diamante, por su dureza, etc.

Si las propiedades dependen de la cantidad de muestra investigada se denominan propiedades extensivas, tal como el peso, el volumen, el tamaño, etc.

Hay propiedades que pueden cambiar en una misma muestra, tal como la presión, la temperatura, el estado de reposo o de movimiento, la carga eléctrica, etc., y se designan como condiciones. La presión y la temperatura son cualidades muy importantes, pues siempre están adscritas a los cuerpos, determinando las propiedades de los mismos.

Las propiedades químicas de los cuerpos se ponen de manifiesto cuando se transforman en otros distintos. La acción de los ácidos sobre la mayoría de los metales corresponde a una propiedad general de los ácidos. La combustión del carbón y la oxidación del hierro expresan una propiedad química de estos cuerpos al transformarse en otros distintos, Los métodos de determinación de las propiedades químicas de los cuerpos constituyen la base del análisis químico.

¿Qué es materia?

La Química trata de la materia en lo que se refiere a su naturaleza, composición y transformación. No puede darse una definición de la materia mediante conceptos corrientes y, análogamente a las categorías de espacio y tiempo de las que tenemos idea por sus cualidades, es más sencillo describir la materia por las propiedades que son comunes a todos los cuerpos materiales.

Todo lo que es percibido por nuestros sentidos es de origen material. Caracteres esenciales de la materia son la extensión y la inercia.

 La idea de extensión, natural en los sólidos y líquidos, desaparece, en realidad se transforma, en los gases y. por ello, es mejor hablar de la inercia, cualidad por la que los cuerpos materiales ofrecen resistencia a modificar su estado de reposo o de movimiento.

Del esfuerzo necesario para vencer la inercia adquirimos la idea de masa, definida por la expresión F = m. a (2º ley de Newton). La cantidad de materia de un cuerpo viene medida por su masa

Los cuerpos que nos rodean se encuentran en el campo de atracción de la Tierra que ejerce sobre ellos una fuerza que es su peso. Puesto que la aceleración de la gravedad en cualquier punto de la superficie de la Tierra es prácticamente constante, también lo es el peso de un cuerpo que se expresa por el mismo número que representa su masa; esto es, a la unidad de masa 1 Kg le corresponde la unidad de peso 1 kp. Esto hace que los términos masa y peso se utilicen indistintamente al referirse a un cuerpo determinado, por lo que, frecuentemente, se confunden.

La distinción entre masa y peso queda aclarada si pensamos que la masa de un cuerpo cualquiera es invariable lo mismo si la tenemos sobre la Tierra que si la imaginamos sobre la Luna o en un punto del espacio interestelar, mientras que su peso, prácticamente el mismo en cualquier sitio de la superficie de la Tierra, sería de una sexta parte escasamente en la Luna y nulo en el espacio interestelar. No obstante, su resistencia a cambiar su estado de movimiento sería la misma en cualquier lugar del espacio. Una persona de masa 73 kg cuyo peso en la Tierra será de 73 Kp, situada en la Luna, experimentaría la sensación de que pesaba únicamente I2 kp.

Teoría atómica de Dalton.

Las leyes ponderales de las combinaciones químicas encontraron una explicación satisfactoria en la teoría atómica formulada por DALTON en 1803 y publicada en 1808. Dalton reinterpreta las leyes ponderales  basándose en el concepto de átomo. Establece los siguientes postulados o hipótesis, partiendo de la idea de que la materia es discontinua:

Los elementos están constituidos por átomos consistentes en partículas materiales separadas e indestructibles;

Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás cualidades.

 Los átomos de los distintos elementos tienen diferentes masa y propiedades

Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla. Los «átomos» de un determinado compuesto son a su vez idénticos en masa y en todas sus otras propiedades.

Aunque el químico irlandés HIGGINS, en 1789, había sido el primero en aplicar la hipótesis atómica a las reacciones químicas, es Dalton quien le comunica una base más sólida al asociar a los átomos la idea de masa.

Los átomos de DALTON difieren de los átomos imaginados por los filósofos griegos, los cuales los suponían formados por la misma materia primordial aunque difiriendo en forma y tamaño. La hipótesis atómica de los antiguos era una doctrina filosófica aceptada en sus especulaciones científicas por hombres como GALILEO, BOYLE, NEWTON, etc., pero no fue hasta DALTON en que constituye una verdadera teoría científica mediante la cual podían explicarse y coordinarse cuantitativamente los fenómenos observados y las leyes de las combinaciones químicas.

 La teoría atómica constituyó tan sólo inicialmente una hipótesis de trabajo, muy fecunda en el desarrollo posterior de la Química, pues no fue hasta finales del siglo XIX en que fue universalmente aceptada al conocerse pruebas físicas concluyentes de la existencia real de los átomos. Pero fue entonces cuando se llegó a la conclusión de que los átomos eran entidades complejas formadas por partículas más sencillas y que los átomos de un mismo elemento tenían en muchísimos casos masa distinta. Estas modificaciones sorprendentes de las ideas de DALTON acerca de la naturaleza de los átomos no invalidan en el campo de la Química los resultados brillantes de la teoría atómica.

Ley de los volúmenes de combinación (0 de Gay- lussac).

Muchos de los elementos y compuestos son gaseosos, y puesto que es más sencillo medir un volumen que un peso de gas era natural se estudiasen las relaciones de volumen en que los gases se combinan. En cualquier reacción química los volúmenes de todas las substancias gaseosas que intervienen en la misma, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, están en una relación de números enteros sencillos. GAY-LUSSAC formuló en 1808 la ley de los volúmenes de combinación que lleva su nombre. Al obtener vapor de agua a partir de los elementos (sustancias elementales) se había encontrado que un volumen de oxígeno se une con dos volúmenes de hidrógeno formándose dos volúmenes de vapor de agua; todos los volúmenes gaseosos medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura. Esta relación sencilla entre los volúmenes de estos cuerpos gaseosos reaccionantes no era un caso fortuito pues GAY-LUSSAC mostró que se cumplía en todas las reacciones en que intervienen gases tal como muestran los esquemas siguientes: GAY-LUSSAC observó que el volumen de la combinación gaseosa resultante era inferior o a lo más igual a la suma de los volúmenes de las substancias gaseosas que se combinan. La ley no se aplica a la relación entre los volúmenes de los cuerpos sólidos y líquidos reaccionantes tal como el volumen de azufre que se une con el oxígeno para formar anhídrido sulfuroso.

Ley de las proporciones recíprocas (0 de Richter).

Los pesos de diferentes elementos que se combinan con un mismo peso de un elemento dado, dan la relación de pesos de estos Elementos cuando se combinan entre sí o bien múltiplos o submúltiplos de estos pesos.

Así, por ejemplo, con 1g de oxígeno se unen: 0,1260 g de hidrógeno, para formar agua; 4,4321 g de cloro, para formar anhídrido hipocloroso; 0,3753 g de carbono para formar gas carbónico, 1,0021 g de azufre, para formar gas sulfuroso, y 2,5050 g de calcio, para formar óxido cálcico. Pero los elementos hidrógeno, cloro, carbono, azufre y calcio pueden a su vez combinarse mutuamente y cuando lo hacen se encuentra, sorprendentemente, que estas cantidades, multiplicadas en algún caso por números enteros sencillos, son las que se unen entre sí para formar los correspondientes compuestos

Esta ley llamada también de las proporciones equivalentes fue esbozada por RICHTER en 1792 y completada varios años más tarde por WENZEL.

La ley de las proporciones recíprocas conduce a fijar a cada elemento un peso relativo de combinación, que es el peso del mismo que se une con un peso determinado del elemento que se toma como tipo de referencia.

Al ser el oxígeno el elemento que se combina con casi todos los demás se tomó inicialmente como tipo 100 partes en peso de oxígeno; la cantidad en peso de cada elemento que se combinaba con estas 100 partes en peso de oxígeno era su peso de combinación. El menor peso de combinación que así se encontraba era el del hidrógeno, por lo que fue natural tomar como base relativa de los pesos de combinación de los elementos el valor 1 para el hidrógeno; en esta escala el oxígeno tiene el valor 7,9365 (según las investigaciones últimamente realizadas) y otros elementos tienen también valores algo inferiores a números enteros. Pero puesto que el hidrógeno se combina con muy pocos elementos y el peso de combinación de éstos tenía que encontrarse en general a partir de su combinación con el oxígeno, se decidió finalmente tomar nuevamente el oxígeno como base de los pesos de combinación redondeando su peso tipo a 8,000; el del hidrógeno resulta ser igual a 1,008 y el de varios elementos son ahora números aproximadamente enteros.

 Estos pesos de combinación se conocen hoy como pesos equivalentes. El peso equivalente de un elemento (o compuesto) es la cantidad del mismo que se combina o reemplaza -equivale químicamente- a 8,000 partes de oxígeno o 1,008 partes de hidrógeno. Se denomina también equivalente químico.

Debido a la ley de las proporciones múltiples algunos elementos tienen varios equivalentes.

Ley de las proporciones múltiples (o de Dalton).

Las cantidades de un mismo elemento que se unen con una cantidad fija de otro elemento para formar en cada caso un compuesto distinto están en la relación de números enteros sencillos.

La ley de Proust no impide que dos o más elementos se unan en varias proporciones para formar varios compuestos. Así, por ejemplo, el oxígeno y el cobre se unen en dos proporciones y forman dos óxidos de cobre que contienen 79,90 % y 88,83 % de cobre. Si calculamos la cantidad de cobre combinado con un mismo peso de oxígeno, tal como 1g, se obtiene en cada caso:

               

Las dos cantidades de cobre son, muy aproximadamente, una doble de la otra y, por tanto, los pesos de cobre que se unen con un mismo peso de oxígeno para formar los dos óxidos están en la relación de 1 es a 2.

El enunciado de la ley de las proporciones múltiples se debe a DALTON, en 1803 como resultado de su teoría atómica y  es establecida y comprobada definitivamente para un gran número de compuestos por BERZELIUS en sus meticulosos estudios de análisis de los mismos.

Ley de las proporciones definidas (o de Proust).

Cuando dos o más elementos se combinan para formar un determinado compuesto lo hacen en una relación en peso constante independientemente del proceso seguido para formarlo.

Esta ley también se puede enunciar desde otro punto de vista

Para cualquier muestra pura de un determinado compuesto los elementos que lo conforman mantienen una proporción fija en peso, es decir, una proporción ponderal constante.

Así, por ejemplo, en el agua los gramos de hidrógeno y los gramos de oxígeno están siempre en la proporción 1/8, independientemente del origen del agua.

Estos delicados análisis fueron realizados sobre todo por el químico sueco BERZELIUS (1779 - 1848). No obstante, será el francés PROUST, en 1801, quien generalice el resultado enunciando la ley a la que da nombre.

La ley de las proporciones definidas no fue inmediatamente aceptada al ser combatida por BERTHOLLET, el cual, al establecer que algunas reacciones químicas son limitadas, defendió la idea de que la composición de los compuestos era variable. Después, de numerosos experimentos pudo reconocerse en 1807 la exactitud de la ley de Proust. No obstante, ciertos compuestos sólidos muestran una ligera variación en su composición, por lo que reciben el nombre de «berthóllidos». Los compuestos de composición fija y definida reciben el nombre de «daltónidos» en honor de DALTON.

Ley de la conservación de la masa (o de Lavoisier).

La masa de un sistema permanece invariable cualquiera que sea la transformación que ocurra dentro de él;

la masa de los cuerpos reaccionantes es igual a la masa de los productos de la reacción.

Esta ley se considera enunciada por LAVOISIER, pues si bien era utilizada como hipótesis de trabajo por los químicos anteriores a él se debe a LAVOISIER su confirmación y generalización. Un ensayo riguroso de esta ley fue realizado por LANDOLT en 1893-1908, no encontrándose diferencia alguna en el peso del sistema antes y después de verificarse la reacción, siempre que se controlen todos los reactivos y productos.

La ley de la conservación de la materia no es absolutamente exacta. La teoría de la relatividad debida a EINSTEIN ha eliminando él dualismo existente en la física clásica entre la materia ponderable y la energía imponderable. En la física actual, la materia y la energía son de la misma esencia, pues no sólo la energía tiene un peso, y por tanto una masa, sino que la materia es una forma de energía que puede transformarse en otra forma distinta de energía. La energía unida a una masa material es E = mc² en donde E es la energía, m la masa y c la velocidad de la luz

En una transformación de masa en energía o recíprocamente, la relación entre ambas variaciones es, análogamente,

DE = Dm.c²

La letra griega D (delta) indica variación o incremento (positivo o negativo) de la magnitud a que antecede.

La relación entre masa y energía da lugar a que la ley de la conservación de la materia y la ley de la conservación de la energía no sean leyes independientes, sino que deben reunirse en una ley única de la conservación de la masa-energía.  No obstante, las dos leyes pueden aplicarse separadamente con la sola excepción de los procesos nucleares. Si en una reacción química se desprenden 100000 calorías la masa de los cuerpos reaccionantes disminuye en 4,65 10^-9 g, cantidad totalmente inobservable.