물질 보존 법칙, 응용, 실험 및 예

그 물질 또는 질량의 보존 법칙 어떤 화학 반응에서도 물질이 생성되거나 파괴되지 않는다는 것입니다. 이 법칙은 원자가이 유형의 반응에서 분리되지 않는 입자라는 사실에 근거합니다. 핵 원자의 반응에서는 원자가 분열되어 있기 때문에 화학 반응으로 간주되지 않는다.. 

원자가 파괴되지 않으면 원소 또는 화합물이 반응 할 때 원자의 수는 반응 전후에 일정하게 유지되어야한다. 이는 시약과 관련 제품 사이의 일정한 질량으로 변환된다.

물질을 잃어 버리게하는 누출이 없다면 항상 그렇습니다. 그러나 반응기가 밀폐되어 있으면 원자는 "사라진다". 따라서 반응 된 질량은 반응 후 질량과 같아야한다..

반면에 제품이 고체 인 경우, 그 질량은 그 형성에 포함 된 시약의 합과 같습니다. 같은 방식으로 액체 또는 기체 제품에서 발생하지만 결과 질량을 측정 할 때 실수를하는 경향이 더 큽니다.

이 법은 과거 세기의 실험에서 태어 났으며 Antoine Lavoisier와 같은 유명한 화학자들의 공헌에 힘 입어 강화되었습니다..

A와 B 사이의 반응을 고려하십시오.₂ AB를 형성하다₂ (상단 이미지) 물질 보존 법칙에 따르면, AB 질량₂ A와 B의 질량의 합과 같아야한다.₂, 각각. 그런 다음, 37g의 A가 13g의 B₂, 제품 AB₂ 무게는 50g이어야한다..

따라서, 화학 반응식에서, 반응물 (A 및 B₂)은 항상 제품 질량 (AB₂).

방금 설명한 것과 매우 유사한 예는 녹 또는 녹 같은 금속 산화물의 형성입니다. 금속이 산소 덩어리와 반응하여 산화물을 생성하기 때문에 녹이 철보다 큽니다 (금속처럼 보일 수도 있음)..

색인

• 1 물질 또는 질량의 보존 법칙이란 무엇인가??
  • 1.1 Lavoisier의 공헌
• 2이 법칙이 화학 방정식에 어떻게 적용되는지?
  • 2.1 기본 원칙
  • 2.2 화학 반응식
• 법을 입증하는 3 가지 실험
  • 3.1 금속의 소각
  • 3.2 산소 방출
• 4 예제 (실습)
  • 4.1 수은의 분해
  • 4.2 마그네슘 리본의 소각
  • 4.3 수산화칼슘
  • 4.4 구리 산화물
  • 4.5 염화 나트륨의 형성
• 5 참고

물질 또는 질량의 보존 법칙이란 무엇인가??

이 법칙은 화학 반응이 반응물의 질량이 생성물의 질량과 같다고 말합니다. 율리우스 본 메이어 (Julius Von Mayer, 1814-1878)는 "물질이 창조되거나 파괴되지 않고 모든 것이 변형된다".

질량 보존의 법칙에 대한 연구 작업 Lamanósov는 라부아지에의 사람들을 앞선 반면이 법은 유럽에서 알려져 있지되었고, 1745 년 미하일 Lamanósov에 의해 독립적으로 개발하고, 앙투안 라부아지에 1785에서했다 러시아어로 쓰여졌 기 때문에.

로버트 보일 (Robert Boyle)이 1676 년에 실시한 실험에서, 재료가 열린 용기에서 소각되었을 때, 재료의 무게가 증가했다는 것을 지적했다. 재료 자체가 경험 한 변형 때문일 수도 있습니다..

제한된 공기 섭취량을 가진 컨테이너의 물질 소각에 관한 Lavoiser의 실험은 무게가 증가한 것으로 나타났습니다. 이 결과는 Boyle이 얻은 결과와 일치합니다.

Lavoisier의 공헌

그러나 Lavoisier의 결론은 달랐다. 그는 소각하는 동안 대량의 공기가 공기에서 추출되어 소각 대상 물질에서 관찰 된 질량의 증가를 설명한다고 생각했다..

Lavoiser는 금속의 질량은 소각시 일정하게 유지하고, 밀폐 용기에 감소 소각 flojisto 감소 (개념 않음), 상상 본질 관련된 열 발생에 의해 야기되지 않았다고 생각.

Lavoiser는 관측 된 감소가 오히려 밀폐 된 용기에서의 가스 농도 감소에 기인한다고 지적했다..

이 법칙은 화학 방정식에 어떻게 적용됩니까??

질량 보존의 법칙, 화학량 론에 매우 중요 화학 반응에서 반응물과 본 제품 간의 양적 비율을 계산하는 단계로 정의 후자 인.

화학량 론의 원리는 반응에 관여하는 화학 원소의 비 질량 비율을 측정하는 과학 정의 렘 벤자민 리히터 (1762년부터 1807년까지)에 의해 1792 년 착수했다.

화학 반응에는 개입하는 물질의 변형이 있습니다. 반응물 또는 반응물은 제품을 생성하기 위해 소비된다..

화학 반응 동안 새로운 결합의 형성뿐만 아니라 원자 사이의 결합의 파열이있다. 반응에 관여하는 원자의 수는 변하지 않는다. 이것은 물질 보존 법칙으로 알려져 있습니다..

기본 원리

이 법은 두 가지 기본 원칙을 의미합니다.

-각 유형의 총 원자 수는 반응물 (반응 전)과 생성물 (반응 후)에서 동일하며,.

-반응 전후의 전하의 총합은 일정하게 유지된다.

이것은 아 원자 입자의 수가 일정하기 때문에 발생합니다. 이 입자들은 전하가없는 중성자, 양전하를 띤 양성자 (+), 음전하를 띤 전자 (-)입니다. 따라서 전기 요금은 반응 중에 변하지 않습니다..

화학 반응식

위에서 말했듯이, 방정식 (주 이미지와 같은)을 사용하여 화학 반응을 나타낼 때 기본 원칙을 존중해야합니다. 화학적 방정식은 다른 원소 또는 원자의 기호 또는 표현을 사용하며, 반응 전후에 분자 내에 그룹화되는 방법.

다음 방정식을 예제로 다시 사용합니다.

A + B₂    => AB₂

아래 첨자는 요소의 오른쪽에있는 숫자입니다 (B₂ 및 AB₂)는 분자 내에 존재하는 원소의 원자 수를 나타낸다. 이 숫자는 원래 분자와 다른 새로운 분자를 생산하지 않으면 바꿀 수 없다..

(A 및 다른 종의 경우 1) 화학 양론 계수는 반응에 관여 이들의 수를 나타내는 원자 또는 분자의 왼쪽에 배치되는 숫자이고.

화학 반응식에서 반응이 돌이킬 수없는 경우 반응의 방향을 나타내는 단일 화살표가 놓입니다. 반응이 가역적이면 반대 방향으로 두 개의 화살표가 있습니다. 화살표의 왼쪽에는 시약 또는 반응물 (A 및 B₂), 오른쪽에는 제품 (AB₂).

스윙

화학 반응식의 균형은 반응물에 존재하는 화학 원소의 원자 수를 생성물의 원자 수와 같게하는 절차입니다.

즉, 각 원소의 원자량은 반응물의 측면 (화살표 앞)과 반응의 생성물 측면 (화살표 뒤)에서 동일해야합니다..

반응이 균형을 이룰 때 대중 행동 법이 존중되고 있다고한다..

따라서 화학 방정식에서 화살표의 양 측면에서 원자 수와 전하의 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 또한, 반응물 질량의 합은 제품 질량의 합과 같아야한다..

표현 된 방정식의 경우, 이미 균형을 이룬다. (화살표의 양쪽에 A와 B가 같은 수).

법률을 입증하는 실험

금속의 소각

제한된 공기 섭취량으로 밀폐 된 용기에서 납과 주석과 같은 금속의 소각을 관찰 한 Lavoiser는 금속이 소석회로 덮여 있음을 발견했다. 또한, 가열의 특정 시간에서의 금속의 중량이 초기.

소각 금속 체중 증가가 관찰되기 때문에, Lavoiser 관찰 과체중 소각시 공기로부터 추출되는 것을 일정한 질량에 의해 설명 될 수 있다고 생각했다. 이러한 이유로 질량은 일정하게 유지되었다..

약간의 고체 과학적 근거 간주 될 수 이러한 결론은, 그가 자신의 법칙을 발표하는 시간 산소의 존재에 대해 Lavoiser했다 지식 (1785) 주어, 그렇지 않다.

산소 방출

산소가 1772 이후에 칼 빌헬름 셸레에 의해 발견됐다, 조셉 Priesley 독립적으로 그것을 발견하고 조사 결과를 발표, 셸레 전 삼년은 같은 가스에 대한 자신의 연구 결과를 발표.

프리 슬리 (Priesley)는 일산화탄소를 가열하고 화염의 광채를 증가시키는 가스를 수집했다. 또한 가스가 들어있는 용기에 마우스를 넣으면 더 활동적으로 만들 수 있습니다. Priesley는이 defogistized 가스를 불렀습니다..

Priesley는 그의 관찰을 Antoine Lavoiser (1775)에게 전했으며, 그는 가스가 공중과 물 속에 있음을 보여주는 실험을 반복했다. Lavoiser는 새로운 요소로 가스를 인식하여 산소의 이름을 부여했습니다..

라부아지에는 법 상태로 인수로 사용하는 경우, 질량 소각 금속 관찰 과잉 공기를 추출 무언가 때문 incinaración 중에 금속과 결합하여 산소 원소 생각.

예제 (실제 연습)

수은 일산화탄소의 분해

수은 (HgO) 232.6이 가열되면 수은 (Hg)과 분자 산소 (O₂). 질량 및 원자량 보존 법칙 (Hg = 206.6 g / mol)과 (O = 16 g / mol)에 근거하여 Hg와 O의 질량을 나타냅니다₂ 형성되는.

HgO => Hg + O₂

232.6 g 206.6 g 32 g

정확히 1 몰의 HgO가 분해되기 때문에 계산은 매우 직접적입니다..

마그네슘 리본 소각

1.2 g의 마그네슘 리본을 4 g의 산소를 함유하는 밀폐 된 용기에서 소각시켰다. 반응 후, 3.2g의 미 반응 산소가 남아 있었다. 산화 마그네슘의 형성량?

계산할 첫 번째 것은 반응 한 산소의 질량입니다. 뺄셈을 사용하면 쉽게 계산할 수 있습니다.

오의 질량₂ 어느 것이 반응 하였는가 = O의 초기 질량₂ - 최종 질량₂

(4 - 3.2) g O₂

0.8 g의 O₂

질량의 보존 법칙에 기초하여, 형성된 MgO의 질량은 계산 될 수있다.

MgO의 질량 = Mg의 질량 + O의 질량

1.2 g + 0.8 g

2.0 g MgO

수산화칼슘

14g의 산화 칼슘 (CaO)과 3.6g의 물 (H₂O)는 14.8 g의 수산화칼슘 Ca (OH) 2를 형성하는 반응에서 완전히 소비되었다.₂:

산화 칼슘이 반응하여 수산화칼슘을 형성하는 정도?

얼마나 많은 칼슘 산화물이 남았는지?

반응은 다음 방정식에 의해 도식화 될 수있다 :

CaO + H₂O => Ca (OH)₂

방정식이 균형을 이룹니다. 그러므로 질량의 보존 법칙을 준수한다..

반응에 관여하는 CaO의 질량 = Ca (OH)₂ - H 질량₂O

14.8 g - 3.6 g

11.2 g CaO

따라서 반응하지 않은 CaO (남아있는 CaO)는 다음을 뺀 값으로 계산됩니다.

CaO 질량 잔류 = 반응에 존재하는 질량 - 반응에 개재 된 질량.

14 g의 CaO-11.2 g의 CaO

2.8 g CaO

구리 산화물

11g의 구리 (Cu)가 산소와 완전히 반응 할 때 얼마나 많은 산화 구리 (CuO)가 형성 될 것인가 (O₂)? 반응에 필요한 산소량?

첫 번째 단계는 방정식의 균형을 맞추는 것입니다. 균형 방정식은 다음과 같습니다.

2Cu + O₂ => 2CuO

방정식은 균형을 이루기 때문에 질량 보존 법칙을 준수합니다..

Cu의 원자량은 63.5g / mol이고, CuO의 분자량은 79.5g / mol이다..

Cu 11g의 완전 산화로 인해 얼마나 많은 CuO가 형성되는지를 결정할 필요가있다.

CuO 질량 = (11g Cu) ∙ (1mol Cu / 63.5g Cu) ∙ (2mol CuO / 2mol Cu) ∙ (79.5g CuO / mol CuO)

형상 CuO 질량 = 13.77g

따라서, CuO와 Cu 사이의 질량의 차이는 반응에 관여하는 산소의 양을 제공한다 :

산소 질량 = 13.77g - 11g

1.77 g O₂

염화 나트륨의 형성

대량의 염소 (Cl₂)을 충분한 나트륨 (Na)과 반응시키고 3.82g의 염화나트륨 (NaCl)을 형성시켰다. 얼마나 많은 Na가 반응 했니??

균형 방정식 :

2Na + Cl₂ => 2NaCl

질량의 보존 법칙에 따르면 :

Na의 질량 = NaCl의 질량 - 질량 Cl₂

3.82 g - 2.47 g

1.35 g Na

참고 문헌

1. Flores, J. Química (2002). Editorial Santillana.
2. 위키 백과. (2018). 물질 보존 법. 원본 주소 'en.wikipedia.org'
3. 국립 폴리 테크닉 연구소. (s.f.). 질량의 보존 법칙. CGFIE. 원본 주소 'aev.cgfie.ipn.mx'
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (1 월 18 일, 2019). 질량의 보존 법칙 원본 : thoughtco.com
5. Shrestha B. (2018 년 11 월 18 일). 물질 보존 법. 화학 LibreTexts. 원본 주소 'chemical.libretexts.org'