Ποιος είναι ο νόμος της διατήρησης της μάζας;

Ο νόμος της συντήρησης της μάζας είναι η αρχή που δηλώνει ότι ούτε φυσικός μετασχηματισμός ούτε χημικές αντιδράσεις δημιουργούν ή καταστρέφουν τη μάζα σε ένα απομονωμένο σύστημα. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα σε μια χημική αντίδραση πρέπει να έχουν ίσες μάζες. Επομένως, το άθροισμα των μαζών κεριού και οξυγόνου (αντιδραστήρια) σε μια χημική αντίδραση πρέπει να είναι ίσο με την ποσότητα των μαζών του οξειδίου του άνθρακα (IV) και του νερού (προϊόντα). Ο νόμος της συντήρησης της μάζας είναι απαραίτητος στους υπολογισμούς που περιλαμβάνουν τον προσδιορισμό άγνωστων μάζων αντιδραστηρίων και προϊόντων σε οποιαδήποτε δεδομένη χημική αντίδραση.

Ιστορία του νόμου περί συντήρησης της μάζας

Ο νόμος της συντήρησης της μάζας προήλθε από την πρόταση αρχαίας ελληνίδας ότι το συνολικό ποσό της ύλης στο σύμπαν δεν αλλάζει. Το 1789, ο Antoine Lavoisier χαρακτήρισε τον νόμο της συντήρησης της μάζας ως τη ζωτική αρχή στη φυσική. Ο Αϊνστάιν τροποποίησε αργότερα αυτόν τον νόμο συμπεριλαμβάνοντας την ενέργεια στην περιγραφή του. Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, ο νόμος έγινε ο νόμος της διατήρησης της μαζικής ενέργειας, ο οποίος δηλώνει ότι η ολική μάζα και ενέργεια δεν αλλάζει σε κανένα δεδομένο σύστημα. Από αυτή την αρχή, η ενέργεια και η μάζα μπορούν να μετατραπούν από το ένα στο άλλο. Παρόλα αυτά, επειδή η κατανάλωση ενέργειας ή η παραγωγή σε κοινές χημικές αντιδράσεις αντιπροσωπεύει αμελητέα ποσότητα μάζας, ο νόμος για τη συντήρηση της μάζας εξακολουθεί να είναι μια θεμελιώδης έννοια στη χημεία.

Οι χημικές αντιδράσεις και ο νόμος διατήρησης της μάζας

Ο νόμος για τη διατήρηση της μάζας παρέχει την οπτική απεικόνιση ότι οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν την αναδιοργάνωση ατόμων και δεσμών των αντιδραστηρίων σε διαφορετικές ρυθμίσεις στα προϊόντα. Έτσι, ο αριθμός των ατόμων στη διαδικασία δεν αλλάζει. Εξάλλου, τα άτομα μιας δεδομένης ύλης είναι πανομοιότυπα. επομένως, η αναδιάταξη τους δεν θα αλλάξει τη μάζα του θέματος. Η απεικόνιση είναι μια βασική υπόθεση στην αντιπροσώπευση των χημικών αντιδράσεων χρησιμοποιώντας ισορροπημένες χημικές εξισώσεις.

Σε αυτές τις εξισώσεις, τα στοιχεία που εμπλέκονται στην αντίδραση έχουν ίσο αριθμό μορίων στην αριστερή πλευρά και στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης. Ως εκ τούτου, κάποιος θα είναι σε θέση να καθορίσει την ποσότητα οποιασδήποτε ουσίας που απαιτείται για την παραγωγή συγκεκριμένης ποσότητας προϊόντος. Επιπλέον, ο νόμος για τη συντήρηση της μάζας είναι ουσιαστικός για τον προσδιορισμό των μαζών αερίων στις χημικές αντιδράσεις, καθώς δεν μπορούν να μετρηθούν στις περισσότερες περιπτώσεις. Ως εκ τούτου, σε μια αντίδραση που περιλαμβάνει στερεά, υγρά ή αέρια ως προϊόντα ή αντιδραστήρια, γνωρίζοντας τις μάζες του στερεού και του υγρού βοηθά στον προσδιορισμό της μάζας του αερίου, αφού η εναπομένουσα μάζα έχει απλώς ανατεθεί σε αυτήν.

Ένα παράδειγμα πραγματικής ζωής

Ένα τυπικό σενάριο που περιλαμβάνει τη χρήση του νόμου για τη συντήρηση της μάζας είναι η τήξη ενός πάγου κύβων δέκα γραμμαρίων κατά τη διάρκεια μιας ζεστής ημέρας. Ο πάγος θα αλλάξει τις καταστάσεις του από στερεό σε υγρό και τελικά θα γίνει ατμός. Η μάζα του δοχείου που συγκρατούσε το παγάκι θα παραμείνει σταθερή και η μάζα του νερού στο σύστημα αυτό δεν θα αλλάξει ακόμη και αφού εξατμιστεί πλήρως.