Mikä on massan säilyttämistä koskeva laki?

Massan säilyttämistä koskeva laki on periaate, jonka mukaan fyysinen transformaatio tai kemialliset reaktiot eivät luo tai tuhoa massaa eristetyssä järjestelmässä. Tämän periaatteen mukaan kemiallisessa reaktiossa olevien reagenssien ja tuotteiden massojen on oltava yhtä suuret. Näin ollen vahan ja hapen (reagoivien aineiden) massojen summa kemiallisessa reaktiossa on yhtä suuri kuin hiilen (IV) oksidin ja veden (tuotteiden) massojen määrä. Massan säilyttämistä koskeva laki on välttämätön laskelmissa, joissa määritetään reagoivien aineiden ja tuotteiden tuntemattomat massat missä tahansa tietyssä kemiallisessa reaktiossa.

Massan suojelun lain historia

Massan säilyttämislaki syntyi muinaisen kreikkalaisen ehdotuksesta, jonka mukaan maailmankaikkeuden aineen kokonaismäärä ei muutu. Vuonna 1789 Antoine Lavoisier kutsui massan suojelun lakia fysiikan elintärkeäksi periaatteeksi. Myöhemmin Einstein muutti tätä lakia sisällyttämällä energiansa kuvaukseensa. Einsteinin mukaan laki tuli Massageneraation suojelulaiseksi, jossa todetaan, että kokonaismassa ja energia eivät muutu missään tietyssä järjestelmässä. Tästä periaatteesta energia ja massa voidaan muuntaa toisistaan. Kuitenkin, koska energiankulutus tai tuotanto yhteisissä kemiallisissa reaktioissa muodostaa vähäisen määrän massaa, massan säilyttämistä koskeva laki on edelleen kemian keskeinen käsite.

Kemialliset reaktiot ja massan suojelun laki

Massan säilyttämislaki antaa visualisoinnin siitä, että kemialliset reaktiot sisältävät reagoivien aineiden atomien ja sidosten uudelleenjärjestelyn eri järjestelyihin tuotteissa. Täten prosessissa olevien atomien lukumäärä ei muutu. Lisäksi tietyn aineen atomit ovat identtisiä; sen vuoksi niiden uudelleenjärjestely ei muuttaisi asian massaa. Visualisointi on olennainen oletus kemiallisten reaktioiden esittämisessä käyttämällä tasapainoisia kemiallisia yhtälöitä.

Näissä yhtälöissä reaktiossa mukana olevilla elementeillä on yhtäläinen määrä mooleja yhtälön vasemmalla puolella ja oikealla puolella. Siksi voitaisiin määrittää minkä tahansa aineen määrä, joka tarvitaan tietyn määrän tuotteen tuottamiseksi. Lisäksi massan säilyttämislaki on välttämätön määritettäessä kaasujen massaa kemiallisissa reaktioissa, koska niitä ei voida mitata useimmissa tapauksissa. Siksi reaktiossa, joka sisältää kiinteää, nestemäistä tai kaasua tuotteina tai reagensseina, kiinteän ja nestemäisen massan tunteminen auttaa määrittämään kaasun massa, koska jäljelle jäänyt massa on juuri sille osoitettu.

Real-Life-esimerkki

Tyypillinen skenaario, jossa käytetään Massakonservointilain käyttöä, on 10 gramman jääkuution sulaminen kuumana päivänä. Jääpala muuttaisi tilansa kiinteästä nesteenä ja lopulta muuttuu höyryksi. Jääpalan pitämän säiliön massa pysyisi vakiona, eikä veden massa tässä järjestelmässä muutu edes sen höyrystymisen jälkeen.