Kas ir Masu saglabāšanas likums?

Masu saglabāšanas likums ir princips, kas nosaka, ka ne fiziska transformācija, ne ķīmiskas reakcijas neizraisa vai neiznīcina masu izolētā sistēmā. Saskaņā ar šo principu reaģentiem un produktiem ķīmiskā reakcijā jābūt vienādām masām. Tāpēc vaska un skābekļa masas (reaģentu) kopējais daudzums ķīmiskajā reakcijā ir vienāds ar oglekļa (IV) oksīda un ūdens (produktu) masu daudzumu. Masu saglabāšanas likums ir būtisks aprēķinos, kas saistīti ar nezināmu reaģentu un produktu masas noteikšanu jebkurā konkrētā ķīmiskā reakcijā.

Masu saglabāšanas likuma vēsture

Masu saglabāšanas likums izriet no senās grieķu priekšlikuma, ka kopējais materiāla daudzums visumā nemainās. 1789. gadā Antoine Lavoisier kā masu saglabāšanas likumu kā būtisku fizikas principu nosauca. Vēlāk Einšteins šo likumu grozīja, iekļaujot enerģiju savā aprakstā. Saskaņā ar Einšteinu likums kļuva par Masu enerģijas saglabāšanas likumu, kas nosaka, ka kopējā masa un enerģija nevienā sistēmā nemainās. No šī principa enerģiju un masu var pārvērst no vienas uz otru. Tomēr, tā kā enerģijas patēriņš vai ražošana kopējās ķīmiskās reakcijās rada nenozīmīgu masas daudzumu, Masu saglabāšanas likums joprojām ir ķīmijas pamatjēdziens.

Ķīmiskās reakcijas un masu saglabāšanas likums

Masu saglabāšanas likums nodrošina vizualizāciju, ka ķīmiskās reakcijas ietver atomu reaģentu un reaģentu saikņu reorganizāciju dažādos izstrādājumos. Tādējādi atomu skaits procesā nemainās. Turklāt konkrētā materiāla atomi ir identiski; tāpēc to pārkārtošana nemainītu lietas masu. Vizualizācija ir būtisks pieņēmums ķīmisko reakciju attēlošanā, izmantojot līdzsvarotus ķīmiskos vienādojumus.

Šajos vienādojumos reakcijā iesaistītajiem elementiem ir vienāds skaits molu vienādojuma kreisajā pusē un labajā pusē. Tāpēc varētu noteikt jebkuras vielas daudzumu, kas nepieciešams, lai ražotu noteiktu produkta daudzumu. Turklāt masu saglabāšanas likums ir būtisks, nosakot gāzu masas ķīmiskās reakcijās, jo tās lielākajā daļā gadījumu nevar izmērīt. Tāpēc reakcijā, kurā produkti vai reaģenti ir cieti, šķidrumi vai gāzes, cietās un šķidrās masas zināšana palīdz noteikt gāzes masu, jo atlikusī masa tikko tiek piešķirta tai.

Reālā dzīves piemērs

Tipisks scenārijs, kas ietver masu saglabāšanas likuma izmantošanu, ir 10 gramu ledus kuba kušana karstas dienas laikā. Ledus kubs mainītu tās stāvokli no cietas uz šķidrumu un beidzot kļūtu tvaiks. Konteinera masa, kas turēja ledus kubu, paliktu nemainīga, un ūdens masa šajā sistēmā nemainītos pat pēc pilnīgas iztvaikošanas.