Закон сохранения массы химия уравнения

Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения

В 1748 г. М. В. Ломоносов (Россия) и в 1789 г. А. Лавуазье (Франция) независимо друг от друга открыли закон сохранения массы веществ в химических реакциях. Этот закон формулируется так:

Масса всех веществ, которые вступают в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.

Запишем схему реакции горения метана СН₄ в кислороде О₂. В результате этой реакции образуются углекислый газ СО₂ и вода Н₂О:

По закону сохранения массы:

где m(СН₄) и m(О₂) — массы метана и кислорода, которые вступили в реакцию; m(СО₂) и m(Н₂О) — массы углекислого газа и воды, образовавшиеся в результате реакции.

Сохранение массы веществ в химических реакциях объясняется тем, что число атомов каждого элемента до и после реакции не изменяется. В ходе химической реакции происходит только перегруппировка атомов. В реакции, например, в молекулах исходных веществ — СН₄ и О₂ — атом углерода соединяется с атомами водорода, а атомы кислорода— друг с другом; в молекулах продуктов реакции — СО₂ и Н₂О — и атом углерода, и атомы водорода соединяются с атомами кислорода. Легко посчитать, что для сохранения числа атомов каждого элемента в данную реакцию должны вступать 1 молекула СН₄ и 2 молекулы О₂, а в результате реакции должны образоваться 1 молекула СО₂ и 2 молекулы Н₂О:

Данное выражение является уравнением химической реакции, или химическим уравнением.

Числа перед формулами веществ в уравнении реакции называются коэффициентами. В уравнении коэффициенты перед формулами О₂ и Н₂О равны 2; коэффициенты перед формулами СН₄ и СО₂ равны 1 (их обычно не записывают).

Химическое уравнение — это выражение химической реакции, в котором записаны формулы исходных веществ (реагентов) и продуктов реакции, а также коэффициенты, показывающие число молекул каждого вещества.

Если известна схема реакции, то для составления химического уравнения нужно найти коэффициенты.

Составим, например, уравнение реакции, которая выражается следующей схемой:

В левой части схемы атомы водорода и хлора входят в состав молекулы HCl в соотношении 1 : 1; в правой части схемы содержатся 3 атома хлора в составе молекулы AlC1₃ и 2 атома водорода в составе молекулы Н₂. Наименьшее общее кратное чисел 3 и 2 равно 6.

Напишем коэффициент «6» перед формулой HCl, коэффициент «2» — перед формулой AlC1₃ и коэффициент «3» — перед формулой Н;

Так как теперь в правой части содержится 2 атома алюминия, напишем коэффициент «2» перед формулой Al в левой части схемы:

В результате мы получили уравнение данной реакции. Коэффициенты в химическом уравнении показывают не только число молекул, но и число молей исходных веществ и продуктов реакции. Например, это уравнение показывает, что в реакцию вступают 2 моля алюминия Аl и 6 молей хлороводорода HCl, а в результате реакции образуются 2 моля хлорида алюминия AlC1₃ и 3 моля водорода Н₂).

Урок №17-18. Закон сохранения массы веществ.

Закон сохранения массы веществ

Проблемный вопрос: изменится ли масса реагирующих веществ по сравнению с массой продуктов реакции?

Чтобы ответить на данный вопрос наблюдайте за следующими видео-экспериментами:

Вывод: Масса веществ до и после реакции не изменилась.

Формулировка закона сохранения массы: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ.

С точки зрения атомно-молекулярного учения этот закон объясняется тем, что при химических реакциях общее количество атомов не изменяется, а происходит лишь их перегруппировка.

Закон сохранения массы веществ является основным законом химии, все расчеты по химическим реакциям производятся на его основе. Именно с открытием этого закона связывают возникновение современной химии как точной науки.

Закон сохранения массы был теоретически открыт в 1748 году и экспериментально подтверждён в 1756 году русским ученым М.В. Ломоносовым.

Французский учёный Антуан Лавуазье в 1789 году окончательно убедил учёный мир в универсальности этого закона. Как Ломоносов, так и Лавуазье пользовались в своих экспериментах очень точными весами. Они нагревали металлы (свинец, олово, и ртуть) в запаянных сосудах и взвешивали исходные вещества и продукты реакции.

Химические уравнения

Закон сохранения массы веществ применяется при составлении уравнений химических реакций.

Химическое уравнение – это условная запись химической реакции посредством химических формул и коэффициентов.

В результате химического взаимодействия серы и железа получено вещество – сульфид железа (II) – оно отличается от исходной смеси. Ни железо, ни сера не могут быть визуально обнаружены в нем. Невозможно их разделить и с помощью магнита. Произошло химическое превращение.

Исходные вещества, принимающие участие в химических реакциях называются реагентами.

Новые вещества, образующиеся в результате химической реакции называются продуктами.

Запишем протекающую реакцию в виде уравнения химической реакции:

Алгоритм составления уравнения химической реакции

Составим уравнение химической реакции взаимодействия фосфора и кислорода

1. В левой части уравнения записываем химические формулы реагентов (веществ, вступающих в реакцию). Помните! Молекулы большинства простых газообразных веществ двухатомны – H 2 ; N 2 ; O 2 ; F 2 ; Cl 2 ; Br 2 ; I 2 . Между реагентами ставим знак «+», а затем стрелку:

2. В правой части (после стрелки) пишем химическую формулу продукта (вещества, образующегося при взаимодействии). Помните! Химические формулы необходимо составлять, используя валентности атомов химических элементов:

3. Согласно закону сохранения массы веществ число атомов до и после реакции должно быть одинаковым. Это достигается путём расстановки коэффициентов перед химическими формулами реагентов и продуктов химической реакции.

Вначале уравнивают число атомов, которых в реагирующих веществах (продуктах) содержится больше.

В данном случае это атомы кислорода.

Находим наименьшее общее кратное чисел атомов кислорода в левой и правой частях уравнения. Наименьшее кратное для атомов натрия –10:

Презентация по химии на тему «Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения» (8 класс)

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Выберите документ из архива для просмотра:

Закон сохранения массы веществ.mp4

Выбранный для просмотра документ 1. Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения.pptx

Описание презентации по отдельным слайдам:

Тема:
Закон сохранения массы веществ.
Химические уравнения

Знаменитый английский химик Р. Бойль, прокаливая в открытой ре­торте различные металлы и взвешивая их до и после нагревания, обнару­жил, что масса металлов становится больше. Основываясь на этих опытах, он не учитывал роль воздуха и сделал неправильный вывод, что масса ве­ществ в результате химических реакций изменяется. Р. Бойль утверждал, что существует какая-то «огненная материя», которая в случае нагревания металла соединяется с металлом, увеличивая массу.
Роберт Бойль
1627 -1691
Закон сохранения массы веществ

М. В. Ломоносов
1711 -1765
Закон сохранения массы веществ
М. В. Ломоносов в отличие от Р. Бойля прокаливал металлы не на открытом воздухе, а в запаянных ретортах и взвешивал их до и после прокаливания. Он доказал, что масса веществ до и после реакции остается неизменной и что при прокаливании к металлу присоединяется какая-то часть воздуха.

М. В. Ломоносов
1711 -1765
Закон сохранения массы веществ
Результаты этих опытов он не опубликовал, хотя и сформулировал в виде закона в письме (1748): «Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому».

Закон сохранения массы веществ
Независимо от М. В. Ломоносова закон сохранения массы в 1789 году открыл французский химик Антуан Лавуазье .
Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе об­разовавшихся веществ.

Закон сохранения массы веществ

Закон сохранения массы веществ
С точки зрения атомно-молекулярного учения закон сохранения массы объясняется так: в результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка. Так как число атомов до реакции и после остается неизменным, то их общая масса также не изменяется.

Закон сохранения массы веществ
Каково значение закона сохранения массы веществ?
Открытие закона сохранения массы веществ способствовало даль­нейшему развитию химии как науки.
На основании закона сохранения массы веществ производят прак­тически важные расчеты.
Например, можно вычислить, сколько потребуется исходных веществ,
чтобы получить сульфид железа(II) массой 44 кг, если железо и сера
вступают в реакцию в массовых отношениях 7:4. Согласно закону
сохранения массы веществ при взаимодействии железа массой 7 кг и
серы массой 4 кг образуется сульфид железа(II) массой 11 кг. А так как
не-обходимо получить сульфид железа(II) массой 44 кг, т. е. в 4 раза
больше, то и исходных веществ также потребуется в 4 раза больше:
28 кг железа (7 • 4) и 16 кг серы (4 • 4).
На основе закона сохранения массы веществ составляют уравнения химических реакций.

Химические уравнения
Уравнение химической реакции – это условная запись химического процесса, посредством химических знаков и формул.
Пример:
N2
+
H2
NH3
t0C кат.
N2;
+
H2
NH3
t0C кат.
— реагирующие вещества
— продукты реакции
— взаимодействие
— условие протекания реакции

Составление химических реакций
Пример: Составить уравнение реакции взаимодействия фосфора и кислорода.

1. В левой части уравнения запиши формулы веществ, которые вступают в реакцию. (Формулы простых газообразных веществ состоят из двух атомов: Н2, О2, N2, Cl2 и.т.д.)
=
P
O2
+
2. В правой части уравнения запиши формулы веществ образующихся в результате реакции.
P2O5
3. Определи: атомов, какого элемента в левой части уравнения больше. (Вначале уравнивают число атомов, которых в левой части уравнения больше.)
4. Соедини фигурной стрелкой атомы этого элемента в левой и правой частях.
5. Определи Н.О.К. чисел атомов в левой и правой частях уравнения.
10
6. Запиши Н.О.К. в квадратике под стрелкой.
7. Раздели Н.О.К. на число атомов каждого соединенного элемента.
10
:
2
=
5
10
:
5
=
2
8. Запиши полученный коэффициент перед формулой.
5
2
9. Определи: есть ли еще не уравненные (не соединенные) атомы:
а) Если есть, то вернись к пункту 3.
б) Если нет, то ВСЁ.
4
4
:
4
=
1
4
:
1
=
4
4

Химические уравнения
Если в результате реакции выделяется газ, рядом с его формулой ста­вят стрелку вверх ↑ , а если вещество выпадает в осадок, то рядом с форму­лой этого вещества ставят стрелку вниз ↓

Домашнее задание
§14,15. Ответьте на вопросы 1– 3 и выполните упражнение 4 (с. 47).