Номер 1, страница 9 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 2. Законы сохранения массы и энергии в химии. Глава I. Важнейшие химические понятия и законы - номер 1, страница 9.

Условие.

1. Какое значение имеет закон сохранения массы в химической науке и практике?

Решение.

Решение 2.

Закон сохранения массы веществ, сформулированный независимо М.В. Ломоносовым в 1748 году и А. Лавуазье в 1789 году, является одним из фундаментальных законов природы и краеугольным камнем химии. Он гласит: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. Этот закон имеет огромное теоретическое и практическое значение.

Значение в химической науке

В химии как науке закон сохранения массы играет ключевую роль, определяя ее количественный характер:

• Основа для химических уравнений. Закон лежит в основе составления уравнений химических реакций, которые являются его математическим выражением. Согласно закону, количество атомов каждого химического элемента в левой части уравнения (реагенты) должно быть равно количеству атомов этого же элемента в правой части (продукты). Это позволяет расставлять стехиометрические коэффициенты. Например, в реакции горения метана $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$ число атомов углерода, водорода и кислорода слева и справа одинаково.
• Подтверждение атомно-молекулярной теории. Закон стал весомым экспериментальным доказательством того, что в ходе химических реакций атомы не исчезают и не возникают из ничего, а лишь перегруппировываются, образуя новые молекулы. Это укрепило позиции атомно-молекулярного учения как основы химии.
• Фундамент стехиометрии. На законе сохранения массы базируются все количественные расчеты в химии (стехиометрия). Он позволяет вычислять массы, объемы или количества вещества реагентов или продуктов реакции, если известны аналогичные данные для одного из участников реакции.
• Превращение химии в точную науку. Благодаря этому закону химия окончательно перешла от качественного, описательного этапа своего развития к точной, количественной науке, способной не только объяснять, но и предсказывать результаты химических превращений.

Ответ: В химической науке закон сохранения массы является теоретической основой для составления химических уравнений и проведения любых количественных расчетов (стехиометрии), а также служит фундаментальным подтверждением атомно-молекулярной теории, согласно которой атомы в химических реакциях сохраняются, лишь перегруппировываясь.

Значение в практике

В практической деятельности, особенно в промышленности и технологии, значение закона сохранения массы невозможно переоценить:

• Химическая промышленность. Любое химическое производство (синтез лекарств, полимеров, удобрений, топлива) основано на строгих расчетах. Закон сохранения массы позволяет точно рассчитать, сколько исходных веществ (сырья) необходимо взять для получения заданного количества продукта. Это помогает минимизировать отходы, снижать себестоимость продукции и повышать общую эффективность производства.
• Инженерные расчеты и материальные балансы. Инженеры-химики используют этот закон для проектирования реакторов и технологических линий. Они составляют материальные балансы процессов — детальные расчеты, отслеживающие потоки масс всех веществ, входящих в систему и выходящих из нее, что гарантирует стабильность и предсказуемость технологического процесса.
• Экология и охрана окружающей среды. Закон помогает количественно оценивать воздействие промышленности на окружающую среду. Например, зная массу сожженного ископаемого топлива, можно точно рассчитать массу выброшенных в атмосферу парниковых газов (например, $CO_2$) и других загрязняющих веществ. Это является основой для экологического мониторинга, нормирования выбросов и разработки природоохранных мероприятий.
• Лабораторная практика. В любой исследовательской или аналитической лаборатории закон используется для планирования экспериментов: расчета масс реагентов для синтеза, определения теоретического выхода продукта и последующей оценки практического выхода, что является показателем эффективности проведенной реакции.

Ответ: На практике закон сохранения массы является основой для всех технологических расчетов в химической промышленности, позволяя определять необходимое количество сырья для получения нужного объема продукции, оптимизировать производство и составлять материальные балансы. Также он незаменим в экологии для контроля и учета загрязняющих веществ.