Химия · 8 класс · Химия ФГОС · урок 16 · только теория
Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения
Закон сохранения массы веществ — фундамент химии: в ходе реакции атомы не исчезают и не появляются, они лишь перегруппировываются. Химические уравнения — это способ записать реакцию в виде равенства, где число атомов каждого элемента слева и справа одинаково.
Чему учимся понимать
Научиться понимать, почему масса веществ не меняется при реакции, и записывать химические реакции уравнениями с соблюдением закона сохранения массы.
Зачем это нужно
Этот закон позволяет предсказывать, сколько продуктов получится из данных реагентов, и лежит в основе всех расчётов в химии. Без него невозможно составить уравнение реакции, а значит, и провести любой химический процесс осознанно.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.
- Атомы при химической реакции не исчезают и не появляются, они только перегруппировываются.
- Химическое уравнение — это условная запись реакции с помощью формул и коэффициентов.
- Коэффициенты показывают число молекул (или атомов) и подбираются так, чтобы число атомов каждого элемента слева и справа было одинаковым.
- Индексы в формуле показывают число атомов в молекуле и не могут быть изменены при уравнивании.
- Схема реакции показывает только формулы веществ, а уравнение — уже с коэффициентами.
- Закон сохранения массы справедлив для любых химических реакций, включая реакции с выделением газа или осадка.
Определения
- Закон сохранения массы веществ
- Масса всех веществ, вступивших в реакцию, равна массе всех продуктов реакции.
- Химическое уравнение
- Запись химической реакции с помощью формул веществ и коэффициентов, где число атомов каждого элемента одинаково слева и справа.
- Реагенты
- Вещества, которые вступают в реакцию (записываются слева от стрелки).
- Продукты реакции
- Вещества, которые образуются в результате реакции (записываются справа от стрелки).
- Коэффициент
- Число перед формулой, показывающее, сколько молекул (или атомов) данного вещества участвует в реакции.
- Индекс
- Число в формуле, показывающее, сколько атомов данного элемента входит в состав молекулы.
Ключевые факты и правила
- Закон сохранения массы открыт М.В. Ломоносовым в 1748 году и подтверждён А. Лавуазье в 1789 году.
- Масса веществ не меняется, потому что число атомов каждого элемента в ходе реакции остаётся постоянным.
- При составлении уравнения сначала записывают схему (формулы реагентов и продуктов), затем расставляют коэффициенты.
- Коэффициенты подбирают так, чтобы число атомов каждого элемента слева и справа было одинаковым.
- Индексы в формулах менять нельзя — это изменит вещество.
- Пример: 2H₂ + O₂ → 2H₂O — здесь 4 атома водорода и 2 атома кислорода слева и справа.
Теория
Понять, что атомы не исчезают и не появляются — они только перестраиваются.
Записать схему реакции: формулы реагентов → формулы продуктов.
Посчитать число атомов каждого элемента слева и справа.
Подобрать коэффициенты так, чтобы число атомов сравнялось.
Проверить, что коэффициенты стоят перед формулами, а не внутри них.
Примеры
- Пример 1случай
Горение свечи
Пояснение
- масса воска и кислорода, вступивших в реакцию, равна массе углекислого газа и воды, которые образовались
- Пример 2случай
Ржавление железа
Пояснение
- масса ржавчины больше массы исходного железа, потому что к железу присоединился кислород из воздуха
- Пример 3случай
Реакция соды с уксусом
Пояснение
- если проводить её в закрытой бутылке, масса не изменится, а в открытой — углекислый газ улетит, и масса станет меньше
Интересно знать
- Ломоносов провёл опыт в запаянном сосуде и доказал, что масса не меняется даже при реакции с выделением газа.
- Если бы закон сохранения массы не работал, то горение дров приводило бы к исчезновению массы, но на самом деле масса продуктов (золы и газов) равна массе исходных веществ.
- В реакциях с участием газов масса сохраняется, но объём может меняться — это часто путают.
Техника безопасности
- При проведении реакций в открытой посуде часть продуктов может улетучиваться, поэтому для проверки закона используют закрытые сосуды.
- Не путать коэффициенты с индексами: изменение индекса меняет вещество, а изменение коэффициента — только количество.
Связанные темы
- Химические формулы и валентность
- Типы химических реакций
- Расчёты по химическим уравнениям