Закон збереження маси. Хімічні рівняння.

Закон збереження маси належить до основних законів природи і використовується не тільки у хімії, а й у багатьох інших природничих науках.

Закон збереження маси відкрив у 1748 році великий російський вчений Михайло Васильович Ломоносов.

Сучасне формулювання закону збереження маси таке: загальна маса речовин, що вступили у хімічну реакцію, дорівнює загальній масі речовин, що утворились у результаті цієї реакції.

A + B → C + D

m(A) + m(B) = m(C) + m(D)

Пояснення закону збереження маси з точки зору атомно-молекулярного вчення: під час хімічної реакції молекули початкових речовин руйнуються, потім відбувається перегрупування атомів з утворенням нових молекул, молекул продуктів реакції. Але, оскільки загальна кількість атомів залишається незмінною, то й загальна маса речовин під час хімічної реакції не змінюється.

Вправа . а)Під час розкладання води під дією електричного струму утворилося 0,6 г водню та 4,8 г кисню. Яка маса води, що розклалася?

б) Визначте масу кальцій оксиду, який утворюється при взаємодії 3,43 г кисню й 8,57 г кальцію.

На підставі закону збереження маси складають хімічні рівняння.

Хімічне рівняння – це умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул та коефіцієнтів.

При складанні рівнянь хімічних реакцій між простими речовинами слід враховувати, що сім неметалів утворюють двоатомні молекули:

Кисень О₂ Водень Н₂ Азот N₂

Фтор F₂ Хлор Cl₂ Бром Br₂

Йод І₂ .

Хімічні формули решти простих речовин, як металів, так і неметалів записуються у вигляді окремих атомів, наприклад:

Вуглець С Сірка S Кремній Si

Залізо Fe Мідь Сu Фосфор Р

Алюміній Аl Магній Mg Цинк Zn і т.д.

Щоб скласти рівняння хімічної реакції (почнемо з найпростіших рівнянь – взаємодія між простими речовинами, наприклад між алюмінієм та киснем), треба виконати такі дії:

1. Записати хімічні формули початкових речовин, поставивши між ними знак « + » :

Al + O₂

2. Після запису хімічних формул початкових речовин поставити символ « → » :

Al + O₂ →

3. Скласти формулу утвореної складної речовини за валентністю обох елементів, що ввійшли до її складу:

III II

Al + O₂ → Al₂O₃

4. За допомогою коефіцієнтів досягти рівного числа атомів кожного елементу у правій та лівій частині рівняння ( кожен елемент врівнюють окремо, починаючи, як правило з того елементу, якого більше):

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ .

Вправа . Складіть рівняння хімічних реакцій між такими простими речовинами ( в дужках вказано валентність відповідного хімічного елементу):

1) алюміній та хлор (І) ; 10) магній та кисень;

2) цинк та сірка (ІІ) ; 11) барій та фосфор (ІІІ) ;

3) алюміній та вуглець (ІV) ; 12) літій та кисень ;

4) натрій та бром (І) ; 13) сірка (ІV) та хлор (І) ;

5) фосфор (V) та кисень ; 14) фосфор (V) та бром (І) ;

6) калій та сірка (ІІ) ; 15) магній та силіцій (ІV) ;

7) калій та азот (ІІІ) ; 16) водень та кисень ;

8) водень та хлор (І) ; 17) азот (ІІІ) та водень ;

9) сірка (VІ) та фтор ; 18) кальцій та хлор (І) .

Вправа . Підберіть коефіцієнти у поданих схемах хімічних реакцій:

1) Fe + O₂ → Fe₃O₄ ;

2) Mg + HCl → MgCl₂ + H₂ ;

3) PbO₂ + H₂ → Pb + H₂O ;

4) Fe₃O₄ + Al → Fe + Al₂O₃ ;

5) Ca₃P₂ + O₂ → CaO + P₂O₅ ;

6) CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O ;

7) ZnS + HBr → ZnBr₂ + H₂S ;

8) C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O ;

9) MnO₂ + C → Mn + CO ;

10) KClO₃ → KCl + O₂ ;

11) FeO + HCl → FeCl₂ + H₂O ;

12) Fe₂O₃ + HCl → FeCl₃ + H₂O ;

13) Na₂O + HBr → NaBr + H₂O ;

14) P₂O₅ + H₂O → H₃PO₄ ;

15) CuO + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O .