- 物質または質量の保存の法則は何ですか？
- ラヴォイジエの貢献
- この法則は化学方程式にどのように適用されますか？
- 基本理念
- 化学方程式
- 揺れる
- 法則を証明する実験
- 金属焼却
- 酸素の放出
- 例（実践的な演習）
- 一酸化水銀の分解
- マグネシウムベルトの焼却
- 水酸化カルシウム
- 酸化銅
- 塩化ナトリウムの形成
- 参考文献
物質または質量の保存の法則は、あらゆる化学反応において、物質は作成も破壊もされないことを確立するものです。この法則は、原子がこのタイプの反応では分割できない粒子であるという事実に基づいています。核反応では原子は断片化されているため、化学反応とは見なされません。
原子が破壊されない場合、元素または化合物が反応するとき、反応前後の原子数は一定に保たれなければなりません。これは、含まれる反応物と生成物の間の一定量の質量に変換されます。
AとB2の間の化学反応。出典：GabrielBolívar
これは、材料の損失を引き起こすリークがない場合は常に当てはまります。しかし、反応器が密閉されている場合、原子は「消えない」ため、帯電した質量は反応後の質量と等しくなければなりません。
一方、生成物が固体の場合、その質量は、生成に関与する反応物の合計に等しくなります。液体または気体の製品でも同じことが起こりますが、結果として得られる質量を測定するときに間違いを犯しがちです。
この法律は、過去数世紀の実験から生まれ、アントワーヌラヴォイジエなどの有名な化学者の貢献によって強化されました。
AとBとの間の反応検討2 ABを形成する2（トップ画像）。物質保存の法則によれば、AB 2の質量は、それぞれAとB 2の質量の合計に等しくなければなりません。したがって、37gのAが13gのB 2と反応する場合、製品AB 2の重量は50gになるはずです。
したがって、化学方程式では、反応物の質量（AおよびB 2）は常に生成物の質量（AB 2）と等しくなければなりません。
今説明したものと非常に似ている例は、錆や錆などの金属酸化物の形成の例です。金属は酸素の塊と反応して酸化物を生成するため、錆は鉄よりも重い（見た目はよくないかもしれません）。
物質または質量の保存の法則は何ですか？
この法則は、化学反応において、反応物の質量は生成物の質量に等しいと述べています。法律は、「物質は作成も破壊もされず、すべてが変換される」というフレーズで表現されています。これは、ジュリアスフォンメイヤー（1814-1878）によって発声されたためです。
この法律は、1745年にミハイルラマノソフによって、1785年にアントワーヌラヴォイジエによって独自に開発されました。ロシア語で書かれたため。
1676年にロバートボイルによって行われた実験により、材料が開いたコンテナで焼却されると、材料の重量が増加することが指摘されました。おそらく、素材自体が経験した変化によるものです。
Lavoiserの、空気の取り込みが制限された容器内の材料を焼却する実験では、重量が増加しました。この結果は、ボイルによって得られた結果と一致していました。
ラヴォイジエの貢献
しかし、Lavoisierの結論は異なりました。彼は、焼却中に空気から大量の質量が抽出されると考えました。これは、焼却に供された材料で観察された質量の増加を説明するものです。
ラヴォイザーは、焼却中の金属の質量は一定のままであり、密閉容器での焼却の減少は、熱の発生に関連すると考えられている緩み（使用されていない概念）の減少によるものではないと信じていました。
ラヴォイザー氏は、観察された減少はむしろ、密閉容器内のガスの濃度の減少によって引き起こされたと指摘した。
この法則は化学方程式にどのように適用されますか？
質量保存の法則は化学量論において超越的に重要であり、後者は化学反応に存在する反応物と生成物の間の定量的関係の計算として定義されます。
化学量論の原理は、1792年にジェレミアスベンジャミンリヒター（1762-1807）によって発表されました。
化学反応では、それに関与する物質の修飾があります。反応物または反応物が消費されて生成物を生じることが観察される。
化学反応の間、原子間の結合が切断され、新しい結合が形成されます。しかし、反応に関与する原子の数は変わりません。これは物質保存の法則として知られています。
基本理念
この法律は、2つの基本原則を意味します。
-各タイプの原子の総数は、反応物（反応前）と生成物（反応後）で同じです。
・反応前後の電荷の総和は一定です。
これは、素粒子の数が一定のままであるためです。これらの粒子は、電荷のない中性子、正に帯電した陽子（+）、および負に帯電した電子（-）です。そのため、反応中に電荷は変化しません。
化学方程式
以上のように、化学反応を（メイン画像のような）方程式を使用して表す場合、基本原理を尊重する必要があります。化学方程式は、さまざまな元素または原子の記号または表現、およびそれらが反応の前または後に分子にどのようにグループ化されるかを使用します。
次の方程式が例として再び使用されます。
A + B 2 => AB 2
下付き文字は、下部にある要素（B 2およびAB 2）の右側に配置される番号で、分子内に存在する要素の原子の数を示します。この数は、元の分子とは異なる新しい分子が生成されない限り変更できません。
化学量論係数（Aおよびその他の種の場合は1）は、原子または分子の左側に配置される数値で、反応に関与するそれらの数を示します。
化学方程式では、反応が不可逆の場合、反応の方向を示す単一の矢印が配置されます。反応が可逆的である場合、反対方向に2つの矢印があります。矢印の左側は反応物または反応物（AおよびB 2）、右側は生成物（AB 2）です。
揺れる
化学方程式のバランスをとることは、反応物に存在する化学元素の原子数を生成物の原子数と等しくすることを可能にする手順です。
つまり、各元素の原子数は、反応物側（矢印の前）と反応生成物側（矢印の後）で等しくなければなりません。
反応が均衡している場合、大量行動の法則が尊重されていると言われています。
したがって、化学式の矢印の両側の原子数と電荷のバランスをとることが不可欠です。同様に、反応物の質量の合計は、生成物の質量の合計と等しくなければなりません。
表現された方程式の場合、それはすでにバランスが取れています（矢印の両側にあるAとBの数が等しい）。
法則を証明する実験
金属焼却
Lavoiserは、空気の取り込みが制限された密閉容器内の鉛やスズなどの金属の焼却を観察して、金属がか焼で覆われていることに気付きました。さらに、所定の加熱時間における金属の重量は、初期の重量と同じであった。
金属の焼却時に重量増加が観察されるため、Lavoiserは、観察された過剰重量は、焼却中に空気から取り除かれた何かの特定の質量によって説明できると考えました。このため、質量は一定のままでした。
この結論は、健全ではない科学的根拠と見なすことができますが、Lavoiserが法律を発表したときに酸素の存在についてLavoiserが持っていた知識（1785）を考慮すると、そうではありません。
酸素の放出
酸素は1772年にカールウィルヘルムシェールによって発見されました。その後、ジョセフプリーズリーが独自に発見し、彼の研究結果を発表しました。シェールがこの同じガスに関する結果を発表する3年前です。
プリーズリーは一酸化水銀を加熱し、炎の明るさを増すガスを集めました。さらに、マウスをガスの入った容器に入れると、より活発になった。プリーズリーは、このガスをデフロガスと呼んだ。
プリーズリーは彼の観察をアントワーヌラヴォイザー（1775）に報告しました。ラヴォイザーは、ガスを酸素と名付けた新しい要素として認識しました。
Lavoisierが彼の法律を述べるための議論として使用したとき、金属の焼却で観察された過剰質量は空気から抽出された何かによるものであると彼は、焼却中に金属と結合する元素である酸素を考えていました。
例（実践的な演習）
一酸化水銀の分解
232.6の一酸化水銀（HgO）を加熱すると、水銀（Hg）と分子状酸素（O 2）に分解されます。質量および原子量の保存則に基づいて、（Hg = 206.6 g / mol）および（O = 16 g / mol）、形成されるHgおよびO 2の質量を示します。
HgO => Hg + O 2
232.6 g 206.6 g 32 g
1モルのHgOが分解されるため、計算は非常に簡単です。
マグネシウムベルトの焼却
マグネシウムリボン燃焼。出典：大尉。ジョン・ヨサリアン、ウィキメディア・コモンズ出身
1.2 gのマグネシウムリボンを、4 gの酸素を含む密閉容器内で焼却しました。反応後、未反応の酸素が３．２ｇ残った。酸化マグネシウムはどのくらい形成されましたか？
最初に計算するのは、反応した酸素の質量です。これは、減算を使用して簡単に計算できます。
Oの質量2反応= Oの初期質量2 - Oの最終質量2
（4-3.2）g O 2
0.8 g O 2
質量保存の法則に基づいて、形成されたMgOの質量を計算できます。
MgOの質量= Mgの質量+ Oの質量
1.2 g + 0.8 g
MgO 2.0 g
水酸化カルシウム
質量14 gの酸化カルシウム（CaO）は3.6 gの水（H 2 O）と反応し、反応で完全に消費されて14.8 gの水酸化カルシウム、Ca（OH）2を形成しました。
どれだけの酸化カルシウムが反応して水酸化カルシウムを形成しましたか？
酸化カルシウムはどのくらい残っていましたか？
反応は、次の方程式で概説できます。
CaO + H 2 O => Ca（OH）2
方程式のバランスが取れています。したがって、質量保存の法則に準拠しています。
反応に関与するCaOの質量= Ca（OH）2の質量-H 2 Oの質量
14.8 g-3.6 g
11.2 g CaO
したがって、反応しなかったCaO（残ったもの）は、減算を行うことによって計算されます。
過剰なCaOの質量=反応に存在する質量-反応に参加した質量。
14 g CaO-11.2 g CaO
CaO 2.8 g
酸化銅
11 gの銅（Cu）が酸素（O 2）と完全に反応すると、どれだけの酸化銅（CuO）が形成されますか？反応にはどのくらいの酸素が必要ですか？
最初のステップは、方程式のバランスをとることです。平衡方程式は次のとおりです。
2Cu + O 2 => 2CuO
方程式はバランスが取れているため、質量保存の法則に準拠しています。
Cuの原子量は63.5 g / mol、CuOの分子量は79.5 g / molです。
11 gのCuの完全な酸化からどれだけのCuOが形成されるかを決定する必要があります。
質量CuO =（11 g Cu）∙（1mol Cu / 63.5 g Cu）∙（2 mol CuO / 2mol Cu）∙（79.5 g CuO / mol CuO）
形成されたCuOの質量= 13.77 g
したがって、CuOとCuの質量の違いにより、反応に関与する酸素の量がわかります。
酸素の質量= 13.77 g-11 g
1.77 g O 2
塩化ナトリウムの形成
２．４７ｇの塩素（Ｃｌ２）の塊を十分なナトリウム（Ｎａ）と反応させ、３．８２ｇの塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）が形成された。どのくらいNaが反応したの？
平衡方程式：
2Na + Cl 2 => 2NaCl
質量保存の法則によると：
Naの質量= NaClの質量-Cl 2の質量
3.82 g-2.47 g
1.35 g Na
参考文献
- フローレス、J。キミカ（2002）。社説サンティジャーナ。
- ウィキペディア。（2018）。物質保存の法則。回復元：es.wikipedia.org
- 国立工科大学。（sf）。質量保存の法則。CGFIE。回復：aev.cgfie.ipn.mx
- ヘルメンスティン、アンマリー、Ph.D。（2019年1月18日）。質量保存の法則。以下から回復：thoughtco.com
- シュレスタB.（2018年11月18日）。物質保存の法則。化学LibreTexts。回収元：chem.libretexts.org