Хімія – це наука про речовини, їх будову, властивості та їх перетворення, получающемся в результаті хімічних реакцій, в основі яких закладені хімічні закони. Вся загальна хімія тримається на 4-х основних законах, багато хто з яких відкрили російські вчені. Але в даній статті мова піде про закон збереження маси речовин, що входить в основні закони хімії. Закон збереження маси речовини розглянемо докладно. У статті буде описана історія відкриття закону, його сутність і складові.

Закон збереження маси речовини (хімія): формулювання

Маса речовин, які вступають у хімічну реакцію, дорівнює масі речовин, що утворюються внаслідок неї. Але повернемося до історії. Ще понад 20 століть тому давньогрецький філософ Демокріт припустив, що вся матерія являє собою невидимі частинки. І лише в XVII столітті хімік англійського походження Роберт Бойль висунув теорію: вся матерія побудована з найдрібніших частинок речовини. Бойль проводив досліди з металом, нагріваючи його на вогні. Він зважував судини до нагрівання і після і зауважив, що вага збільшувався. Спалення ж деревини давало протилежний ефект – зола важила менше деревини.

Нова історія

Закон збереження маси речовин (хімія) надано вченому об'єднання в 1748 р. М. в. Ломоносовим, а в 1756 р. засвідчений экспериментним шляхом. Російський вчений навів докази. Якщо нагрівати герметично закриті капсули з оловом і зважувати капсули до нагрівання, а потім після, то буде очевидний закон збереження маси речовини (хімія). Формулювання, висловлена вченим Ломоносовим, дуже схожа на сучасну. Російський натураліст вніс незаперечний внесок у розвиток атомно-молекулярного вчення. Він об'єднував закон збереження маси речовин (хімія) з законом збереження енергії. Нинішнє вчення підтвердило ці переконання. І тільки через тридцять років, в 1789 році, натураліст Лавуазьє з Франції підтвердив теорію Ломоносова. Але це було тільки припущення. Законом воно стало в ХХ столітті (початок), через 10 років досліджень німецьким вченим Р. Ландольтом.

Приклади дослідів

Розглянемо досліди, які можуть підтвердити закон збереження маси речовин (хімія). Приклади:

У посуд поміщаємо червоний фосфор, прикриваємо щільно пробкою і зважуємо. Нагріваємо на повільному вогні. Утворення білого диму (оксид фосфору) говорить про те, що сталася хімічна реакція. Зважуємо повторно і переконуємося, що вага посудини з отриманим речовиною не змінився. Рівняння реакції: 4Р+3О2 =2Р2О3.

Беремо дві посудини Ландольта. В один з них акуратно, щоб не змішати, заливаємо реагенти нітрату свинцю і йодиду калію. В іншу посудину поміщаємо роданід калію хлорид заліза. Судини щільно закриваємо. Чашки ваг повинні бути врівноважені. Змішуємо вміст посудини. В одному утворюється жовтий осад – це йодид свинцю, в іншому виходить роданід заліза темно-червоного кольору. При утворенні нових речовин ваги зберегли рівновагу.

Запалимо свічку і поставимо її в ємність. Герметично закриваємо цю ємність. Наводимо терези в рівновагу. Коли в ємності закінчиться повітря, свічка погасне, процес хімічної реакції закінчиться. Ваги будуть врівноважені, тому вага реагентів і вага утворилися речовин однакові.

Проведемо ще один досвід і розглянемо на прикладі закон збереження маси речовин (хімія). Формула хлористого кальцію CaCl2 а сульфатної кислоти H2SO4. При взаємодії цих речовин утворюється білий осад – сульфат кальцію (CaSO4), і соляна кислота (HCl). Для досвіду нам потрібні ваги і посудину Ландольта. Дуже акуратно наливаємо у посудину хлористий кальцій і сульфатну кислоту, не перемішуючи їх, щільно закриваємо пробкою. Зважуємо на вагах. Потім змішуємо реагенти і спостерігаємо, що випадає білий осад (сульфат кальцію). Це показує, що сталася хімічна реакція. Знову зважуємо посудину. Вага залишився колишнім. Рівняння цієї реакції буде виглядати так: CaCl2 + H2SO4 =CaSO4 + 2HCl.

Основне

Головна мета хімічної реакції в тому, щоб зруйнувати молекули в одних субстанціях і утворити згодом нові молекули речовини. У цьому випадку кількість атомів кожної речовини до взаємодії і після залишається незмінним. Коли утворюються нові речовини, що виділяється енергія, а коли вони розпадаються з її поглинанням, то присутній енергетичний ефект, що проявляється у вигляді поглинання або виділення теплоти. Під час хімічної реакції молекули вихідних речовин – реагенти, розпадаються на атоми, з яких потім виходять продукти хімічної реакції. Самі ж атоми залишаються без змін. Реакція може тривати століттями, а може відбуватися стрімко. При виготовленні хімічної продукції потрібно знати швидкість протікання тієї чи іншої хімічної реакції, з поглинанням або виділенням температури вона проходить, яке потрібно тиск, кількість реагентів і каталізаторів. Каталізатори – невелика за вагою субстанція, не бере участь у хімічній реакції, але значно впливає на її швидкість.

Як складати хімічні рівняння

Знаючи закон збереження маси речовин (хімія), можна зрозуміти, як правильно складати хімічні рівняння.

Потрібно знати формули реагентів, що вступають у хімічну реакцію, і формули продуктів, які вийшли в її результаті.

Зліва пишуться формули реагентів, між якими ставиться знак «+», а праворуч - формули одержаних продуктів зі знаком «+» між ними. Між формулами реагентів і отриманих продуктів ставиться знак «=» або стрілка.

Кількість атомів усіх компонентів реагентів повинна дорівнювати кількості атомів продуктів. Тому вираховуються коефіцієнти, які ставляться перед формулами.

Забороняється переміщати формули з лівої частини рівняння у праву або міняти їх місцями.

Значення закону

Закон збереження маси речовин (хімія) дав можливість цікавому предмету розвиватися як науки. Дізнаємося, чому.

Велике значення закону збереження маси речовин в хімії у тому, що на його підставі роблять хімічні розрахунки для промисловості. Припустимо, потрібно отримати 9 кг сульфіду міді. Ми знаємо, що реакція міді і сірки відбувається в масових співвідношеннях 2:1. За цим законом, при хімічній реакції міді масою 1 кг і сірки масою 2 кг виходить сульфід міді масою 3 кг. Так як нам потрібно отримати сульфід міді масою 9 кг, тобто в 3 рази більше, то і реагентів потрібно в 3 рази більше. Тобто 6 кг міді і 3 кг сірки.

Можливість складати правильні хімічні рівняння.

Висновок

Після прочитання цієї статті не повинно залишитися питань щодо сутності даного закону історію її відкриття, до якої, до речі, причетний наш знаний співвітчизник, вчений М. в. Ломоносов. Що знову підтверджує те, наскільки велика сила вітчизняної науки. Також стало зрозуміло значення відкриття даного закону і його сенс. А ті, хто не розумів, як складати хімічні рівняння у школі, після прочитання статті повинні навчитися або ж згадати, як це робити.