Kimia

Hukum tentang Konservasi Materi

Hukum tentang Konservasi Materi

Apa hukum konservasi materi?

Itu Hukum tentang konservasi materi atau massa Itu adalah salah satu yang menetapkan bahwa dalam setiap reaksi kimia, materi tidak dibuat atau dihancurkan. Undang -undang ini didasarkan pada fakta bahwa atom adalah partikel yang tidak terpisahkan dalam jenis reaksi ini; Sementara dalam reaksi nuklir atom terfragmentasi, itulah sebabnya mereka tidak dianggap sebagai reaksi kimia. 

Jika atom tidak dihancurkan, maka ketika suatu unsur atau senyawa bereaksi, jumlah atom harus konstan sebelum dan sesudah reaksi; yang diterjemahkan menjadi jumlah massa yang konstan antara reagen dan produk yang terlibat.

Reaksi kimia antara A dan B2. Sumber: Gabriel Bolívar

Ini selalu demikian jika tidak ada kebocoran yang menyebabkan kerugian materi; Tetapi jika reaktor tertutup rapat, itu tidak "menghilang" atom apa pun, dan, oleh karena itu, massa yang dimuat harus sama dengan massa setelah reaksi.

Jika produknya solid, di sisi lain, massanya akan sama dengan jumlah reagen yang terlibat untuk pembentukannya. Demikian pula, itu terjadi dengan produk cair atau gas, tetapi lebih cenderung membuat kesalahan saat mengukur massa yang dihasilkan.

Undang -undang ini lahir dari percobaan berabad -abad yang lalu, memperkuat dirinya untuk kontribusi beberapa bahan kimia terkenal, seperti Antoine Lavoisier.

Pertimbangkan reaksi antara A dan B2 Untuk membentuk ab2 (gambar atas). Menurut hukum konservasi materi, massa ab2 Itu harus sama dengan jumlah massa a dan b2, masing -masing. Jadi, jika 37 g bereaksi dengan 13 g b2, Produk AB2 Anda harus memiliki berat 50 g.

Oleh karena itu, dalam persamaan kimia, massa reagen (a dan b2) harus selalu sama dengan massa produk (AB2).

Contoh yang sangat mirip dengan yang baru dijelaskan adalah pembentukan oksida logam, seperti urin atau karat. Karat lebih berat dari besi (bahkan jika kelihatannya), karena logam bereaksi dengan massa oksigen untuk menghasilkan oksida.

Bagaimana hukum ini diterapkan dalam persamaan kimia?

Undang -undang konservasi massa adalah kepentingan transendental dalam stoikiometri, yang terakhir didefinisikan sebagai perhitungan hubungan kuantitatif antara reagen dan produk yang ada dalam reaksi kimia.

Prinsip-prinsip stoikiometri dinyatakan pada 1792 oleh Jeremiah Benjamín Richter (1762-1807), yang mendefinisikannya sebagai ilmu yang mengukur proporsi kuantitatif atau hubungan massa dari unsur-unsur kimia yang terlibat dalam suatu reaksi.

Dalam reaksi kimia ada modifikasi zat yang terlibat di dalamnya. Diamati bahwa reagen atau reaktan dikonsumsi untuk menyebabkan produk.

Dapat melayani Anda: logam besi

Selama reaksi kimia ada ikatan antara atom, serta pembentukan tautan baru; Tetapi jumlah atom yang terlibat dalam reaksi tetap tidak berubah. Inilah yang dikenal sebagai Hukum Konservasi Materi.

Prinsip dasar

Undang -undang ini menyiratkan dua prinsip dasar:

-Jumlah total atom dari masing -masing jenis adalah sama dalam reagen (sebelum reaksi) dan dalam produk (setelah reaksi).

-Jumlah total muatan listrik sebelum dan sesudah reaksi tetap konstan.

Ini karena jumlah partikel subatomik tetap konstan. Partikel-partikel ini adalah neutron tanpa muatan listrik, proton beban positif (+), dan elektron negatif (-) (-). Jadi muatan listrik tidak berubah selama reaksi.

Persamaan kimia

Setelah mengatakan di atas, ketika mewakili reaksi kimia melalui persamaan (seperti gambar utama), prinsip -prinsip dasar harus dihormati. Persamaan kimia menggunakan simbol atau representasi dari berbagai elemen atau atom, dan bagaimana mereka dikelompokkan ke dalam molekul sebelum atau sesudah reaksi.

Persamaan berikut akan digunakan lagi sebagai contoh:

A+b2    => Ab2

Subskrip adalah angka yang ditempatkan di bagian kanan elemen (b2 dan AB2) Di bagian bawah, menunjukkan jumlah atom suatu unsur yang ada dalam molekul. Jumlah ini tidak dapat diubah tanpa produksi molekul baru, berbeda dari yang asli.

Koefisien stoikiometrik (1, dalam kasus A dan sisa spesies) adalah angka yang ditempatkan di sebelah kiri atom atau molekul, yang menunjukkan jumlah mereka yang terlibat dalam suatu reaksi.

Dalam persamaan kimia, jika reaksi tidak dapat diubah, panah tunggal ditempatkan, yang menunjukkan makna reaksi. Jika reaksinya dapat dibalik, ada dua panah di arah yang berlawanan. Di sebelah kiri panah adalah reagen atau reaktan (A dan B2), sementara di sebelah kanan adalah produk (AB2).

Ayunan

Saldo Persamaan kimia adalah prosedur yang memungkinkan jumlah atom dari elemen kimia yang ada dalam reagen dengan produk dari produk.

Dengan kata lain, jumlah atom dari setiap elemen harus sama di sisi reagen (sebelum panah) dan pada sisi produk reaksi (setelah panah).

Dikatakan bahwa ketika reaksi seimbang, massa aksi massa dihormati.

Oleh karena itu, penting untuk menyeimbangkan jumlah atom dan muatan listrik di kedua sisi panah dalam persamaan kimia. Demikian juga, jumlah massa reagen harus sama dengan jumlah massa produk.

Dapat melayani Anda: Hukum Gas Ideal: Formula dan Unit, Aplikasi, Contoh

Dalam kasus persamaan yang diwakili, itu sudah seimbang (jumlah yang sama dari A dan B di kedua sisi panah).

Eksperimen yang menunjukkan hukum

Insinerasi logam

Lavoiser, mengamati pembakaran logam seperti timbal dan timah dalam wadah tertutup dengan pendapatan udara terbatas, diperbaiki bahwa logam ditutupi dengan dikalsinasi; Dan di samping itu, berat logam pada saat pemanasan tertentu sama dengan awal.

Sebagai logam membakar kenaikan berat badan, Lavoiser berpikir bahwa kelebihan berat badan yang diamati dapat dijelaskan dengan massa tertentu dari sesuatu yang diekstraksi dari udara selama pembakaran. Karena alasan ini adonan tetap konstan.

Kesimpulan ini, yang dapat dipertimbangkan dengan dasar ilmiah yang sedikit solid, tidak seperti itu, mengingat pengetahuan yang dimiliki Lavoiser tentang keberadaan oksigen untuk saat ia menafsirkan hukumnya (1785).

Pelepasan oksigen

Oksigen ditemukan oleh Carl Willhelm Scheele pada 1772. Selanjutnya, Joseph Priesley menemukannya secara mandiri, dan menerbitkan hasil penelitiannya, tiga tahun sebelum Scheele menerbitkan hasilnya tentang gas yang sama ini.

Priesley menghangatkan merkuri monoksida dan mengambil gas yang menghasilkan peningkatan kecemerlangan api. Selain itu, dengan memperkenalkan tikus ke dalam wadah dengan gas mereka menjadi lebih aktif. Priesley menyebut gas ini.

Priesley mengomunikasikan pengamatannya kepada Antoine Lavoiser (1775), yang mengulangi eksperimennya yang menunjukkan bahwa gas itu ada di udara dan di dalam air. Lavoiser mengenali gas sebagai elemen baru, memberikan nama oksigen.

Ketika Lavoisier digunakan sebagai argumen untuk menyatakan hukumnya, bahwa kelebihan massa yang diamati dalam insinerasi logam adalah karena sesuatu yang diekstraksi dari udara, ia memikirkan oksigen, sebuah unsur yang dikombinasikan dengan logam selama insinerasi.

Contoh (latihan praktis)

Dekomposisi merkuri monoksida

Jika 232.6 merkuri monoksida (HGO) dipanaskan, ia terurai dalam merkuri (Hg) dan oksigen molekuler (atau2). Berdasarkan hukum konservasi massa dan bobot atom: (Hg = 206,6 g/mol) dan (o = 16 g/mol), menunjukkan massa Hg dan O2 itu terbentuk.

Hgo => hg +o2

232.6 g 206.6 g 32 g

Perhitungannya sangat langsung, karena tepatnya satu mol Hgo membusuk.

Pembakaran pita magnesium

Pita magnesium yang terbakar. Sumber: Kapten. John Yossarian [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0) atau gfdl (http: // www.gnu.Org/copyleft/fdl.html)], dari Wikimedia Commons

Pita magnesi 1,2 g dibakar dalam wadah tertutup yang mengandung 4 g oksigen. Setelah reaksi ada 3,2 g oksigen tanpa bereaksi. Berapa banyak magnesium oksida terbentuk?

Itu dapat melayani Anda: perubahan keadaan: jenis dan karakteristiknya (dengan contoh)

Hal pertama yang dihitung adalah massa oksigen yang bereaksi. Ini dapat dengan mudah dihitung, dengan pengurangan:

Massa o2 yang bereaksi = massa awal atau2 - massa terakhir O2

(4 - 3,2) g atau2

0,8 g O2

Berdasarkan hukum konservasi massal, Anda dapat menghitung massa mgo yang dibentuk.

Massa mgo = massa mg + massa O

1,2 g+0,8 g

2.0 g mgo

Kalsium hidroksida

Massa 14 g kalsium oksida (CAO) bereaksi dengan 3,6 g air (h2O), yang sepenuhnya dikonsumsi dalam reaksi terhadap bentuk 14,8 g kalsium hidroksida, CA (OH)2:

Berapa jumlah kalsium oksida yang bereaksi terhadap kalsium hidroksida?

Berapa jumlah kalsium oksida?

Reaksi dapat ditrempa dengan persamaan berikut:

Cao + h2O => ca (OH)2

Persamaannya seimbang. Oleh karena itu mematuhi hukum konservasi massal.

Massa CAO yang terlibat dalam reaksi = massa Ca (OH)2 - massa h2SALAH SATU

14.8 g - 3,6 g

11.2 g Cao

Oleh karena itu, CAO yang tidak bereaksi (yang tersisa) dihitung dengan melakukan pengurangan:

Massa CAO superant = massa yang ada dalam reaksi - massa yang campur tangan dalam reaksi.

14 g CAO - 11.2 g CAO

2.8 G CAO

Tembaga oksida

Berapa banyak tembaga oksida (cuo) akan terbentuk saat 11 g tembaga (cu) dengan oksigen (atau2)? Berapa banyak oksigen yang dibutuhkan dalam reaksi?

Langkah pertama adalah menyeimbangkan persamaan. Persamaan yang seimbang adalah sebagai berikut:

2cu + o2 => 2cuo

Persamaannya seimbang, jadi sesuai dengan hukum konservasi massal.

Berat atom Cu adalah 63,5 g/mol, dan berat co -molekul adalah 79,5 g/mol.

Anda harus menentukan berapa banyak COO terbentuk dari oksidasi lengkap dari 11 g Cu:

Massa CuO = (11 g Cu) ∙ (1mol Cu/63,5 g Cu) ∙ (2 mol Cuo/2mol Cu) ∙ (79,5 g Cuo/Mol Cuo)

CUO massa yang diformat = 13,77 g

Oleh karena itu, perbedaan dalam massa antara CuO dan Cu memberikan jumlah oksigen yang terlibat dalam reaksi:

Massa oksigen = 13,77 g - 11 g

1.77 g o2

Formasi natrium klorida

Massa klorin (CL2) 2,47 g bereaksi dengan natrium yang cukup (Na) dan 3,82 g natrium klorida (NaCl) terbentuk. Berapa banyak reaksi na?

Persamaan seimbang:

2NA + Cl2 => 2nacl

Menurut hukum konservasi massa:

Na = massa NaCl - massa CL2

3.82 g - 2.47 g

1.35 g Na

Referensi

  1. Institut Politeknik Nasional. (S.F.). Hukum Konservasi Misa. Cgfie. Pulih dari: aev.Cgfie.IPN.MX
  2. Hukum Konservasi Misa. Pulih dari: thinkco.com