Aineen säilyttämistä koskeva laki

Mikä on aineen säilyttämislaki?

Se Aineen tai massan säilyttämistä koskeva laki Se osoittaa, että jokaisessa kemiallisessa reaktiossa ainetta ei luoda tai tuhota. Tämä laki perustuu siihen, että atomit ovat jakamattomia hiukkasia tämän tyyppisissä reaktioissa; Ydinreaktioissa atomit ovat pirstoutuneita, minkä vuoksi niitä ei pidetä kemiallisina reaktioina. 

Jos atomeja ei tuhota, kun elementti tai yhdiste reagoi, atomien lukumäärän on oltava vakio ennen ja jälkeen reaktion; joka tarkoittaa vakioa massaa reagenssien ja mukana olevien tuotteiden välillä.

Kemiallinen reaktio A: n ja B2: n välillä. Lähde: Gabriel Bolívar

Tämä on aina niin, jos ei ole vuotoa, joka aiheuttaisi asiamenetelmiä; Mutta jos reaktori on tiiviisti suljettu, se ei "katoa" mitään atomia, ja siksi ladattu massan on oltava yhtä suuri kuin massa reaktion jälkeen.

Jos tuote on kiinteä, toisaalta sen massa on yhtä suuri kuin niiden muodostumisessa olevien reagenssien summa. Samoin se tapahtuu nestemäisten tai kaasumaisten tuotteiden kanssa, mutta se tekee todennäköisemmin virheitä niiden tuloksena olevien massojen mittaamisessa.

Tämä laki syntyi viime vuosisatojen kokeista, vahvistaen itsensä useiden kuuluisten kemikaalien, kuten Antoine Lavoisier, panokseen.

Harkitse A: n ja B: n välistä reaktiota₂ Muodostaa ab₂ (Yläkuva). Aineensuojelulain mukaan AB: n massa₂ Sen on oltava yhtä suuri kuin A: n ja B: n massojen summa₂, vastaavasti. Joten, jos 37 g reaktiota 13 g: n b: lla₂, AB -tuote₂ Sinun on painoi 50 g.

Siksi kemiallisessa yhtälössä reagenssien massa (A ja B₂) on aina oltava yhtä suuri kuin tuotteiden massa (AB₂-A.

Esimerkki, joka on hyvin samanlainen kuin äskettäin kuvattu, on metallioksidien, kuten virtsan tai ruosteen muodostuminen. Ruoste on raskaampi kuin rauta (vaikka se näyttää siltä), koska metalli reagoi happimassan kanssa oksidin tuottamiseksi.

Kuinka tätä lakia sovelletaan kemiallisessa yhtälössä?

Massansuojelulaki on transsendenttinen merkitys stökiometriassa, jälkimmäinen määritellään reagenssien ja kemiallisessa reaktiossa olevien tuotteiden välisissä kvantitatiivisten suhteiden laskennassa.

Stoikiometrian periaatteet totesi vuonna 1792 Jeremiah Benjamín Richter (1762-1807), joka määritteli sen tieteenä, joka mittaa kemiallisten elementtien kvantitatiivisia mittasuhteita tai massasuhteita, jotka ovat mukana reaktiossa.

Kemiallisessa reaktiossa siihen liittyvät aineet muokkaavat. Havaitaan, että reagensseja tai reagensseja kulutetaan aiheuttamaan tuotteita.

Voi palvella sinua: rautametallit

Kemiallisen reaktion aikana atomien välillä on sidoksia sekä uusien linkkien muodostumista; Mutta reaktioon osallistuvien atomien lukumäärä pysyy muuttumattomana. Tätä kutsutaan aineen säilyttämislakiin.

Perusperiaatteet

Tämä laki tarkoittaa kahta perusperiaatetta:

-Kunkin tyypin atomien kokonaismäärä on sama reagensseissa (ennen reaktiota) ja tuotteissa (reaktion jälkeen).

-Sähkövarausten kokonaismäärä ennen ja jälkeen reaktio pysyy vakiona.

Tämä johtuu siitä, että subatomisten hiukkasten lukumäärä pysyy vakiona. Nämä hiukkaset ovat neutroneja ilman sähkövarausta, positiivisia kuormitusprotoneja (+) ja negatiivisia (-) elektroneja (-). Joten sähkövaraus ei muutu reaktion aikana.

Kemiallinen yhtälö

Edellä esitetyn kemiallisen reaktion edustamisen jälkeen yhtälön (kuten pääkuvan) kautta, perusperiaatteet on kunnioitettava. Kemiallisessa yhtälössä käytetään eri elementtien tai atomien symboleja tai esityksiä ja miten ne on ryhmitelty molekyyleihin ennen tai sen jälkeen tai sen jälkeen.

Seuraavaa yhtälöä käytetään uudelleen esimerkkinä:

A+B₂    => Ab₂

Alaindeksi on numero, joka on asetettu elementtien oikealle osalle (B₂ ja AB₂) alareunassa, mikä osoittaa molekyylissä läsnä olevan elementin atomien lukumäärän. Tätä lukua ei voida muuttaa ilman uuden molekyylin tuotantoa, erilainen kuin alkuperäis.

Stoikiometrinen kerroin (1, A: n ja muun lajin tapauksessa) on luku, joka on asetettu atomien tai molekyylien vasemmalle puolelle, mikä osoittaa niiden lukumäärän, joka liittyy reaktioon liittyvään lukumäärään.

Kemiallisessa yhtälössä, jos reaktio on peruuttamaton, asetetaan yksi nuoli, joka osoittaa reaktion merkityksen. Jos reaktio on palautuvaa, vastakkaiseen suuntaan on kaksi nuolta. Nuolien vasemmalla puolella ovat reagenssit tai reagenssit (a ja b₂), kun oikealla on tuotteita (AB₂-A.

Keinuva

Tasapaino Kemiallinen yhtälö on menettely, joka mahdollistaa reagenssissa olevien kemiallisten elementtien atomien lukumäärän tuotteiden kanssa.

Toisin sanoen kunkin elementin atomien lukumäärän on oltava sama reagenssien puolella (ennen nuolta) ja reaktiotuotteiden puolella (nuolen jälkeen).

Sanotaan, että kun reaktio on tasapainossa, massatoiminnan massaa kunnioitetaan.

Siksi on välttämätöntä tasapainottaa atomien ja sähkövarausten lukumäärä nuolen molemmilla puolilla kemiallisessa yhtälössä. Samoin reagenssien massojen summan on oltava yhtä suuri kuin tuotteiden massojen summa.

Voi palvella sinua: Ihanteellisten kaasujen laki: kaava ja yksiköt, sovellukset, esimerkit

Esitetyn yhtälön tapauksessa se on jo tasapainossa (sama määrä A ja B nuolen molemmilla puolilla).

Kokeet, jotka osoittavat lakia

Metallin polttaminen

Lavoiser, tarkkailemalla metallien, kuten lyijyn ja tinan polttamista suljetuissa astioissa, joilla on rajoitetut ilmatulot, korjattiin, että metallit peitettiin kalsinoidulla; Ja lisäksi, että metallin paino tietyssä lämmityshetkellä oli yhtä suuri kuin alkuperäinen.

Kun metalli polttaa painonnousua, Lavoiser ajatteli, että havaittu ylimääräinen paino voidaan selittää tietyllä massalla jotain, joka uutetaan ilmasta polttamisen aikana. Tästä syystä taikina pysyi vakiona.

Tämä johtopäätös, jota voitaisiin harkita hiukan vakaalla tieteellisellä pohjalla, ei ole sellainen, koska Lavoiserilla oli tietoa hapen olemassaolosta hetkeksi, kun hän ilmaisi lainsa (1785).

Hapen vapautus

Carl Willhelm Scheele löysi hapen vuonna 1772. Myöhemmin Joseph Priesley löysi sen itsenäisesti ja julkaisi tutkimuksensa tulokset kolme vuotta ennen kuin Scheele julkaisi tuloksensa samasta kaasusta.

Priesley lämmitti elohopea -monoksidia ja otti kaasun, joka tuotti liekin kirkkauden lisääntymisen. Lisäksi tuomalla hiiret säiliöön kaasulla, he tulivat aktiivisemmiksi. Priesley kutsui tätä deflower -kaasua.

Priesley kertoi havainnoistaan ​​Antoine Lavoiserille (1775), joka toisti kokeilunsa osoittaen, että kaasu oli ilmassa ja vedessä. Lavoiser tunnisti kaasun uudeksi elementtiksi, mikä antaa sille nimen happea.

Kun Lavoisier käytti väitteenä lainsäädännönsä ilmoittamiseen, että metallien polttamisessa havaittu ylimääräinen massa johtui jostakin ilmasta uutetusta, hän ajatteli happea, elementtiä, joka yhdistetään metalleihin polttamisen aikana.

Esimerkkejä (käytännön harjoitukset)

Elohopean monoksidin hajoaminen

Jos elohopea -monoksidia (HGO) 232,6 lämmitetään, se hajoaa elohopeassa (HG) ja molekyylihappussa (tai₂-A. Perustuu massan ja atomipainojen säilyttämislakiin: (Hg = 206,6 g/mol) ja (O = 16 g/mol), osoittavat Hg: n ja O: n massaa₂ Se on muodostettu.

HGO => HG +O₂

232,6 g 206,6 g 32 g

Laskelmat ovat hyvin suorat, koska tarkalleen yksi HGO -mooli on hajoamassa.

Magnesiumteipin polttaminen

Polttava magnesiumteippi. Lähde: kapteeni. John Yossarian [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0) tai gfdl (http: // www.GNU.Org/copyleft/fdl.html)], Wikimedia Commons

1,2 g magnesiumteippi poltettiin suljetussa astiassa, joka sisälsi 4 g happea. Reaktion jälkeen happea oli 3,2 g reagointia. Kuinka suuri osa magnesiumoksidista muodostettiin?

Se voi palvella sinua: valtion muutokset: tyypit ja niiden ominaisuudet (esimerkkien kanssa)

Ensimmäinen laskettava asia on happimassa, joka reagoi. Tämä voidaan helposti laskea vähentämällä:

O₂ joka reagoi = alkuperäinen massa tai₂ - O: n lopullinen massa₂

(4 - 3,2) g tai₂

0,8 g o: ta₂

Massan säilyttämislain perusteella voit laskea muodostetun MGO: n massan.

MgO -massa = mg massa + o O

1,2 g+0,8 g

2,0 g MGO

Kalsiumhydroksidi

14 g: n massa kalsiumoksidia (CAO) reagoi 3,6 g vettä (H₂O), joka kulutettiin kokonaan reaktiossa muodossa 14,8 g kalsiumhydroksidia, CA (OH)₂-

Mikä kalsiumoksidin määrä reagoi muodostaa kalsiumhydroksidia?

Mikä määrä kalsiumoksidia oli ohi?

Reaktio voidaan muotoilla seuraavalla yhtälöllä:

Cao + h₂O => ca (OH)₂

Yhtälö on tasapainossa. Siksi noudattaa joukkon säilyttämislaki.

CaO -massa, joka osallistuu reaktioon = CA: n massa (OH)₂ - H -massa₂JOMPIKUMPI

14,8 g - 3,6 g

11,2 g Cao

Siksi CAO, joka ei reagoi (jäljellä oleva), lasketaan vähentämällä:

Superant cao -massa = reaktiossa esiintyvä massa, joka puuttui reaktioon.

14 g CaO: ta - 11,2 g Caoa

2,8 g Cao

Kuparioksidi

Kuinka paljon kuparioksidia (CUO) muodostuu, kun 11 g kuparia (Cu) happea (tai₂-A? Kuinka paljon happea tarvitaan reaktiossa?

Ensimmäinen askel on tasapainottaa yhtälö. Tasapainoinen yhtälö on seuraava:

2CU + O₂ => 2Cuo

Yhtälö on tasapainossa, joten se noudattaa massan säilyttämistä koskevaa lakia.

Cu: n atomipaino on 63,5 g/mol ja CO -molekyylipaino on 79,5 g/mol.

Sinun on määritettävä, kuinka paljon COO muodostuu Cu: n 11 g: n täydellisestä hapettumisesta:

CuO -massa = (11 g Cu) ∙ (1 mol Cu/63,5 g Cu) ∙ (2 mol cuo/2mol cu) ∙ (79,5 g cuO/mol cuo)

CuO -massa muodostettu = 13,77 g

Siksi CuO: n ja Cu: n välisten massojen ero antaa reaktioon osallistuvan hapen määrän:

Happimassa = 13,77 g - 11 g

1,77 g o₂

Natriumkloridin muodostuminen

Kloorimassa (Cl₂2,47 g. Kuinka paljon na reagoi?

Tasapainoinen yhtälö:

2NA + CL₂ => 2nacl

Massan suojelulain mukaan:

Na = NaCl -massa - Cl -massa₂

3,82 g - 2,47 g

1,35 g NA

Viitteet

1. Kansallinen ammattikorkeakoulu. (S.F.-A. Massan säilyttämislaki. Cgfie. Toipunut: AEV.Cgfie.IPN.MX
2. Massan säilyttämislaki. Toipunut: Admingco.com