Закон сохранения массы веществ
Проблемный вопрос: изменится ли
масса реагирующих веществ по сравнению с массой продуктов реакции?
Чтобы ответить на данный вопрос пронаблюдайте за следующим
экспериментом
Видео-эксперимент: Нагревание
меди.
Описание эксперимента: В
коническую колбу помесите 2 грамма измельченной меди. Плотно закройте колбу
пробкой и взвесьте. Запомните массу колбы. Осторожно нагревайте колбу в
течение 5 минут и наблюдайте за происходящими изменениями. Прекратите
нагревание, и когда колба охладится, взвесьте её. Сравните массу колбы до
нагревания с массой колбы после нагревания.
Вывод: Масса колбы после нагревания не изменилась.
Пронаблюдаем за
другими видео-экспериментами:
Горение
свечи в замкнутом сосуде
Сохранение
массы веществ в реакциях
Вывод: Масса веществ до и после реакции не изменилась.
Формулировка закона сохранения массы:
масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ.
С точки зрения атомно-молекулярного
учения этот закон объясняется тем, что при химических реакциях общее
количество атомов не изменяется, а происходит лишь их перегруппировка.
Закон сохранения
массы веществ является основным законом химии, все расчеты по химическим
реакциям производятся на его основе. Именно с открытием этого закона
связывают возникновение современной химии как точной науки.
Закон сохранения
массы был теоретически открыт в 1748 году и экспериментально подтверждён в
1756 году русским ученым М.В. Ломоносовым.
Французский
учёный Антуан Лавуазье в 1789 году окончательно убедил учёный мир в
универсальности этого закона. Как Ломоносов, так и Лавуазье пользовались в своих
экспериментах очень точными весами. Они нагревали металлы (свинец, олово, и
ртуть) в запаянных сосудах и взвешивали исходные вещества и продукты реакции.
Химические уравнения
Закон сохранения массы веществ применяется при составлении уравнений
химических реакций.
Химическое уравнение –
это условная запись химической реакции посредством химических формул и
коэффициентов.
Посмотрим видео
- эксперимент: Нагревание
смеси железа и серы.
В результате
химического взаимодействия серы и железа получено вещество – сульфид
железа (II) – оно
отличается от исходной смеси. Ни железо, ни сера не могут быть визуально обнаружены
в нем. Невозможно их разделить и с помощью магнита. Произошло химическое
превращение.
Исходные
вещества, принимающие участие в химических реакциях называются реагентами.
Новые вещества,
образующиеся в результате химической реакции называются продуктами.
Запишем
протекающую реакцию в виде уравнения химической реакции:
Fe + S = FeS
Алгоритм составления
уравнения химической реакции
Составим
уравнение химической реакции взаимодействия фосфора и кислорода
|
1. В
левой части уравнения записываем химические формулы реагентов (веществ,
вступающих в реакцию). Помните! Молекулы большинства простых газообразных
веществ двухатомны – H2; N2; O2; F2; Cl2; Br2; I2. Между реагентами ставим знак «+», а
затем стрелку:
P + O2 →
|
2.
В правой части (после стрелки) пишем химическую формулу продукта
(вещества, образующегося при взаимодействии). Помните! Химические формулы
необходимо составлять, используя валентности атомов химических элементов:
P
+ O2 → P2O5
|
3.
Согласно закону сохранения массы веществ число атомов до и после реакции
должно быть одинаковым. Это достигается путём расстановки коэффициентов
перед химическими формулами реагентов и продуктов химической реакции.
- Вначале
уравнивают число атомов, которых в реагирующих веществах (продуктах)
содержится больше.
- В данном
случае это атомы кислорода.
- Находим
наименьшее общее кратное чисел атомов кислорода в левой и правой
частях уравнения. Наименьшее кратное для атомов натрия
–10:
- Находим
коэффициенты путём деления наименьшего кратного на число атомов
данного вида, полученные цифры ставим в уравнение реакции:
- Закон
сохранения массы вещества не выполнен, так как число атомов фосфора в
реагентах и продуктах реакции не равно, поступаем аналогично ситуации
с кислородом:
- Получаем
окончательный вид уравнения химической реакции. Стрелку заменяем на
знак равенства. Закон сохранения массы вещества выполнен:
4P + 5O2
= 2P2O5
|
ЗАДАНИЯ ДЛЯ
ЗАКРЕПЛЕНИЯ
№1.
Преобразуйте
следующие схемы в уравнения химических реакций расставив необходимые
коэффициенты и заменив стрелки на знак равенства:
Zn
+ O2 → ZnO
Fe
+ Cl2→ FeCl3
Mg
+ HCl → MgCl2 + H2
Al(OH)3
→ Al2O3 + H2O
HNO3→
H2O+NO2+O2
CaO+H2O→
Ca(OH)2
H2+Cl2→
HCl
KClO3→
KClO4+KCl
Fe(OH)2+H2O+O2→
Fe(OH)3
KBr+Cl2→ KCl+Br2
№2.
Используя
алгоритм составления уравнений химических реакций, составьте уравнения
реакций взаимодействия между следующими парами веществ:
1) Na и O2
2) Na и Cl2
3) Al и S
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.