← К списку тем

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

Закон сохранения массы веществХимическое уравнениеРеагентыПродукты реакцииКоэффициентыИндексыСхема реакцииУравнение реакции

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

  1. Пример 1случай

    Горение свечи

    Пояснение

    • масса воска и кислорода, вступивших в реакцию, равна массе углекислого газа и воды, которые образовались
  2. Пример 2случай

    Ржавление железа

    Пояснение

    • масса ржавчины больше массы исходного железа, потому что к железу присоединился кислород из воздуха
  3. 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