Вспомните!, страница 44 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Вспомните!

Вспомните закон сохранения массы веществ.

Закон сохранения массы веществ

Закон сохранения массы веществ — один из фундаментальных законов химии. Он был сформулирован независимо русским ученым М. В. Ломоносовым в 1748 году и французским химиком А. Лавуазье в 1789 году.

Формулировка закона звучит следующим образом: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

Суть этого закона заключается в том, что в ходе химических реакций атомы не исчезают и не возникают из ничего, а происходит лишь их перегруппировка, в результате чего образуются новые вещества. Поскольку каждый атом имеет определенную массу, и число атомов каждого элемента до и после реакции остается неизменным, то и общая масса веществ сохраняется.

В общем виде это можно выразить уравнением:

$m(\text{реагенты}) = m(\text{продукты})$

Рассмотрим это на примере реакции горения метана ($CH_4$) в кислороде ($O_2$) с образованием углекислого газа ($CO_2$) и воды ($H_2O$).

Уравнение реакции:

$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

Проверим массы реагентов и продуктов, используя молярные массы элементов: $Ar(C) \approx 12$, $Ar(H) \approx 1$, $Ar(O) \approx 16$.

Масса реагентов (исходных веществ):

$m(CH_4) + m(2O_2) = (12 + 4 \cdot 1) + 2 \cdot (2 \cdot 16) = 16 + 64 = 80$ атомных единиц массы (а.е.м.) или граммов, если речь идет об 1 моле вещества.

Масса продуктов реакции:

$m(CO_2) + m(2H_2O) = (12 + 2 \cdot 16) + 2 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 44 + 36 = 80$ а.е.м. или граммов.

Как видно из расчета, масса веществ до реакции ($80$ а.е.м.) равна массе веществ после реакции ($80$ а.е.м.).

С точки зрения современной науки, закон сохранения массы является частным случаем закона сохранения энергии. Согласно теории относительности, масса и энергия взаимосвязаны уравнением Эйнштейна $E=mc^2$. При химических реакциях выделяется или поглощается энергия, что сопровождается ничтожно малым изменением массы (дефектом массы), которым на практике пренебрегают. Однако в ядерных реакциях, где выделяемые энергии в миллионы раз больше, изменение массы становится существенным и его необходимо учитывать.

Ответ: Закон сохранения массы веществ утверждает, что масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. Это объясняется тем, что в ходе реакции атомы не исчезают и не создаются, а лишь перераспределяются, образуя новые соединения.