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Solución: Para resolver este problema, hay que recordar que la densidad relaciona la masa
de un cuerpo con el volumen que este ocupa: ρ = m /V . Como datos se tiene la densidad del
aire y también el volumen de la habitación llena de aire.
Se conoce que 1 lb = 453,6 g y que 1 pie = 30,48 cm = 0,3048 m.
Se desea calcular la masa de aire, de la siguiente manera:
3

g 1lb 1000 L 0,3048 m  

  x[(10 pies )(15 pies )(8,5 pies )] = 94,72 lb.
m = ρ .V = 1,19
L 453,6 g 1 m3  1 pie  


 


1.3 Estructura de la materia
“Todo el conocimiento de los fenómenos químicos se basa en la teoría atómica de la
materia. Lo notable de esta teoría es la precisión con que describe una parte aparentemente
incognoscible del mundo físico, además de ser el conjunto de ideasmás importantes de la
ciencia.” (Mahan y Myers, 1990)
Todo lo que nos rodea tiene características o propiedades que se perciben con los
sentidos. Pero muchos comportamientos de los materiales no se pueden explicar sin tomar
en consideración la estructura microscópica de los cuerpos. La composición atómica de los
cuerpos es la base para entender la mayoría de fenómenos que ocurren entredistintos tipos
de materiales, bajo ciertas condiciones del entorno.
Por lo tanto, es importante conocer cómo se estructura la materia y cómo esa
estructura rige el comportamiento de la materia confiriéndole propiedades únicas y muy
diversas, que se ponen de manifiesto al interactuar químicamente en sus distintas formas.

1.3.1 Descubrimiento de la estructura atómica
La teoría atómica es unateoría que explica apropiadamente, hasta el momento presente, la
naturaleza de la materia. En ella se afirma que la materia está compuesta por pequeñas
partículas llamadas átomos, en contraposición a la creencia antigua de que la materia se
podía dividir en cualquier cantidad arbitrariamente pequeña, tal y como pensaban algunos
filósofos como Platón (427 – 347 adC) y Aristóteles (384 – 322 adC).Hay que exceptuar de
esta forma de pensamiento a los filósofos Demócrito (460 – 360 adC) y su maestro, Leucipo
(s. V dC), quienes argumentaban que la materia sí se componía de pequeñas partículas
indivisibles a las que les dieron el nombre de átomos. Son ellos los fundadores de la escuela
atomista.
Apuntes de Procesos Químicos para Ingeniería de Sistemas

Claudia S. Gómez Quintero

20Sin embargo, la idea errónea de que la materia era infinitamente divisible fue
ampliamente aceptada hasta comienzos del siglo XIX. Las experiencias acumuladas en
cuanto a los patrones de combinación de las sustancias o su estequiometría eran
incongruentes con la idea de divisibilidad infinita por lo que se retomaron las ideas de
Demócrito.
Los estudios de Dalton
John Dalton, maestro inglés,publicó en el año 1805 su teoría atómica, enunciando
varios postulados que son la base fundamental para comprender las leyes de las
combinaciones químicas, y también publicó su lista de pesos atómicos.
Los postulados se pueden resumir en: (a) cada elemento está formado por átomos,
que son partículas extremadamente pequeñas e indivisibles; (b) los átomos de un elemento
son idénticos entre sí ydistintos de los átomos de otros elementos así como sus propiedades,
incluyendo su masa; (c) se forman compuestos cuando se combinan átomos de más de un
elemento, en un número relativo determinado.
Estos postulados explicaban varias leyes sencillas que habían sido enunciadas antes
de la publicación de Dalton, entre ellas la ley de conservación de la masa, enunciada por
Antoine Lavoisier en1789, que dice: En toda reacción química la masa se conserva, es
decir, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.
Igualmente, explicaba otras leyes básicas de la estequiometría:
♦

Ley de las proporciones constantes, de Proust, que dice: Todas las muestras de
un compuesto tienen la misma composición, es decir, las mismas proporciones en
masa de los elementos...