Teorema. Ley de la conservación de la masa, forma cero.

Teorema

Si concebimos un cambio químico como un proceso con propiedades direccionales, donde el signo positivo (+) indica síntesis (formación) y el signo negativo (-) representa descomposición (consumo), entonces la suma \(\Sigma\) de todas las masas parciales \(\vec{m}_i\)  de las sustancias involucradas entre sus estados inicial y final, considerando su signo direccional inherente, siempre arrojará un resultado de cero. Los términos iniciales son negativos y los finales positivos .Esta formulación no es meramente una forma abreviada de expresar la conservación de la masa comparada con una simple resta (masa final - masa inicial); sino que introduce la idea crucial de que las sustancias en los estados químicos poseen una dirección química, haciendo explícita la dinámica de transformación y el balance perfecto de la materia en el sistema.

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Descripción

La forma cero de la ley de conservación de la masa en un proceso químico postula que, al considerar las masas de todas las sustancias con un signo direccional que refleje su rol en la reacción (positivo para productos formados o síntesis, negativo para reactivos consumidos o descomposición), la suma algebraica de todas las masas involucradas en el sistema cerrado es igual a cero. Esta representación va más allá de la simple afirmación de que "la materia no se crea ni se destruye", al introducir la idea de una dirección química intrínseca a cada sustancia en el contexto de la reacción. Así, el balance perfecto no es solo una igualdad entre masa inicial y final, sino una anulación completa cuando se considera la entrada y salida de "masa con dirección" en el sistema.

Si no se tiene en cuenta este cambio de estado o la direccionalidad, y se abordan las masas como escalares (cantidades siempre positivas y sin dirección) en el ámbito químico, surgen problemas de cálculo y conceptuales. En física, la masa es típicamente un escalar siempre positivo, adecuado para describir inercia o cantidad de materia. Sin embargo, en química, aplicar esta rigidez escalar a procesos de descomposición (donde una sustancia "desaparece" como tal) o síntesis puede complicar los balances si no se asignan signos. Esto nos enseña que la escalaridad o vectorialidad no deben ser categorías rígidas, sino herramientas conceptuales que se adaptan a la realidad que se desea describir. Los conceptos sirven para entender la realidad, permitiéndonos manipularlos para reflejar de forma más precisa los fenómenos complejos, como el flujo y transformación de la materia en una reacción.