Сутність хімічної реакції. Закон збереження маси речовин (хімія)

Хімія - це наука про речовинах, їх пристрої,властивості і їх перетворенні, отримує в результаті хімічних реакцій, в фундаменті яких закладені хімічні закони. Вся загальна хімія тримається на 4-х основних законах, багато з яких відкрили російські вчені. Але в даній статті мова піде про закон збереження маси речовин, який 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, що вступають в хімічну реакцію, дорівнює масі речовин, що утворюються в результаті неї.

Але повернемося до історії. Ще більше 20 століть тому давньогрецький філософ Демокріт припустив, що вся матерія є незримі частки. І лише в XVII столітті хімік англійського походження Роберт Бойльвисунув теорію: вся матерія побудована з дрібних 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 експеріментним шляхом. Російський учений навів докази. Якщо нагрівати герметично закриті капсули з оловом і зважувати капсули до нагрівання, а потім після, то буде очевидна закон збереження маси речовини (хімія). Формулювання, висловлена ​​вченим Ломоносовим, дуже схожа на сучасну. Російський природознавець вніс незаперечний внесок в 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 Г. Ландольта.

приклади дослідів

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

1. У посудину поміщаємо червоний фосфор, прикриваємощільно пробкою і зважуємо. Нагріваємо на повільному вогні. Освіта білого диму (оксид фосфору) говорить про те, що сталася хімічна реакція. Зважуємо повторно і переконуємося, що вага судини з отриманим речовиною не змінився. Рівняння реакції: 4Р + 3О2 = 2Р2О3.
2. Беремо дві посудини Ландольта. В один з них акуратно, щоб не змішати, заливаємо реагенти нітрату свинцю і йодиду калію. В іншу посудину поміщаємо роданид калію і хлорид заліза. Судини щільно закриваємо. Чашки ваг повинні бути урівноважені. Змішуємо вміст кожної посудини. У одному утворюється жовтий осад - це йодид свинцю, в іншому виходить роданид заліза темно-червоного кольору. При утворенні нових речовин ваги зберегли рівновагу.
3. Запалимо свічечку і поставимо її в ємність. Герметично закриваємо цю ємність. Наводимо ваги в рівновагу. Коли в ємності закінчиться повітря, свічка згасне, процес хімічної реакції закінчиться. Ваги будуть врівноважені, тому вага реагентів і вагу утворилися речовин однакові.
4. Проведемо ще один досвід і розглянемо на прикладізакон 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 будуть потрібні ваги і посудину Ландольта. Дуже акуратно наливаємо в посудину хлористий кальцій і сульфатну кислоту, не перемішуючи їх, щільно закриваємо пробкою. Зважуємо на терезах. 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, щобзруйнувати молекули в одних субстанціях та утворити згодом нові молекули речовини. У цьому випадку кількість атомів кожного речовини до взаємодії і після залишається незмінним. Коли утворюються нові речовини, виділяється енергія, а колись вони розпадаються з її поглинанням, то присутній енергетичний ефект, що виявляється в 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 відбуватисястрімко. 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, яка не бере участі в 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.

1. Потрібно знати формули реагентів, що вступають в хімічну реакцію, і формули продуктів, які вийшли в її результаті.
2. Зліва пишуться формули реагентів, між якимиставиться знак «+», а праворуч - формули одержані продуктів зі знаком «+» між ними. Між формулами реагентів та одержані продуктів ставиться знак «=» або стрілка.
3. Кількість атомів усіх компонентів реагентів повинна дорівнювати кількості атомів продуктів. Тому вираховуються коефіцієнти, які ставляться перед формулами.
4. Забороняється переміщати формули з лівої частини рівняння в праву або міняти їх місцями.

значення закону

Закон збереження маси речовин (хімія) дав можливість цікавого предмету розвиватись як науці. Дізнаємося, чому.

• Велике значення закону збереження маси речовинв хімії 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 хімічної реакції міді масою 1 кг і сірки масою 2 кг виходить сульфід міді масою 3 кг. Так як нас 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 залишитисяпитань по суті цього закону історії її відкриття, до якої, до речі, причетний наш відомий співвітчизник, вчений М.В. Ломоносов. Що знову підтверджує те, наскільки велика сила вітчизняному науки. Також стало зрозуміло значення відкриття цього закону і його сенс. А ті, хто не розумів, як складати хімічні рівняння в школі, після прочитання статті повинні навчитися або ж згадати, як це робити.