Co je zákon zachování hmoty?

Zákon zachování hmoty je princip, který říká, že ani fyzická transformace, ani chemické reakce nevytvářejí nebo ničí hmotu v izolovaném systému. Podle tohoto principu musí reaktanty a produkty v chemické reakci mít stejnou hmotnost. Proto musí být součet hmotností vosku a kyslíku (reaktantů) v chemické reakci roven množství hmot oxidu uhelnatého a vody (produktů). Zákon zachování hmoty je nezbytný ve výpočtech zahrnujících stanovení neznámých hmot reaktantů a produktů v dané chemické reakci.

Historie zákona o ochraně mše

Zákon zachování hmoty pocházel z návrhu starověkého Řecka, že se celkové množství hmoty ve vesmíru nemění. V 1789, Antoine Lavoisier nazval zákon zachování hmoty jako životně důležitý princip ve fyzice. Einstein později pozměnil tento zákon zahrnutím energie do svého popisu. Podle Einsteina se zákon stal zákonem zachování hmoty-energie, který uvádí, že celková hmotnost a energie se v daném systému nemění. Z tohoto principu lze energii a hmotu převést z jednoho na druhého. Nicméně, protože spotřeba energie nebo výroba v běžných chemických reakcích představuje zanedbatelné množství hmoty, zákon zachování hmoty je stále základním konceptem v chemii.

Chemické reakce a zákon zachování hmoty

Zákon zachování hmoty poskytuje vizualizaci, že chemické reakce zahrnují reorganizaci atomů a vazby reaktantů na různá uspořádání produktů. Počet atomů v procesu se tedy nemění. Kromě toho jsou atomy dané látky identické; jejich přeskupení by tedy nemění hmotnost věci. Vizualizace je základním předpokladem při reprezentaci chemických reakcí pomocí vyvážených chemických rovnic.

V těchto rovnicích mají prvky zapojené do reakce stejný počet molů na levé straně a na pravé straně rovnice. Proto by bylo možné určit množství jakékoli látky, která je požadována pro výrobu určitého množství produktu. Kromě toho je zákon zachování hmoty nezbytný při určování hmotností plynů v chemických reakcích, protože ve většině případů nemohou být měřeny. Proto, v reakci, která zahrnuje pevné, kapalné nebo plyny jako produkty nebo reaktanty, znají hmoty pevných a kapalných látek při určování hmotnosti plynu, protože zbývající hmota je právě přiřazena.

Příklad reálného života

Typický scénář, který zahrnuje použití zákona zachování hmoty, je tavení kostky ledu o deseti gramech během horkého dne. Kostka ledu by změnila své stavy z pevné na kapalnou a nakonec se stala parou. Hmotnost nádoby, která držela kostku ledu, by zůstala konstantní a hmotnost vody v tomto systému by se nezměnila ani po úplném odpařování.